JP3854031B2 - Thin film magnetic head and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば浮上式磁気ヘッドなどに使用される記録用の薄膜磁気ヘッドに係り、特にサイドフリンジングを適切に低減させることができ、また高い再現性で製造可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図24は、従来における薄膜磁気ヘッド(インダクティブヘッド)の構造を示す部分正面図、図25は、図24の薄膜磁気ヘッドの部分断面図である。
【0003】
図24及び図25に示す符号1は、パーマロイなどの磁性材料で形成された下部コア層であり、この下部コア層1の両側には絶縁層3が形成されている。
【0004】
図24に示すように、前記下部コア層1上には、ギャップ層4と上部磁極層5とがトラック幅Twで形成され、しかも記録媒体との対向面に露出形成されている。前記ギャップ層4は図25に示すように、下部コア層1上を後述する上部コア層10の基端部10bと前記下部コア層1とが接触する位置まで長く延ばされて形成され、一方前記上部磁極層5は、前記ギャップ層4上に形成されたGd決め絶縁層6上にまで延ばされて形成されている。なお前記ギャップ層4は例えばSiO2等の非金属絶縁材料で形成されている。
【0005】
図24及び図25に示すように、前記上部磁極層5のトラック幅方向(図示X方向)の両側及びハイト側(図示Y方向)には、絶縁層7が形成されている。
【0006】
そして前記絶縁層7上にはコイル層13が螺旋状にパターン形成されており、前記コイル層13上は、有機絶縁材料で形成された絶縁層9によって埋められている。
【0007】
前記絶縁層9上には、例えばフレームメッキ法で形成された上部コア層10が形成されており、前記上部コア層10の先端部10aは、上部磁極層5と磁気的に接続され、しかも記録媒体との対向面に露出形成される。また前記上部コア層10の基端部10bは下部コア層1上に磁気的に接続されている。
【0008】
図24に示すように、前記上部コア層10の先端面10cは、その全面が記録媒体との対向面に露出形成される。
【0009】
次に図24及び図25に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法について図26ないし図32を用いて以下に説明する。
【0010】
図26に示すように、下部コア層1上の全面に例えばSiO2等の絶縁材料で形成されたギャップ層4を形成し、前記ギャップ層4上にトラック幅Twの溝11aを有するレジスト層11を形成する。前記溝11aは記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に所定の長さ寸法で形成されている。そして前記溝11a内に例えばNiFe系合金で形成された上部磁極層5をメッキ形成し、前記レジスト層11を除去する。
【0011】
図27に示すように、前記上部磁極層5の幅寸法、すなわちトラック幅Twは例えば0.45μm、高さ寸法h1は3.5〜3.8μm程度で形成される。
【0012】
図27では、前記上部磁極層5のトラック幅方向(図示X方向)の両側を、イオンミリングにてエッチングする(トリミング工程)。前記イオンミリングにより、図28に示すように前記上部磁極層5の幅寸法からトラック幅方向にはみ出すギャップ層4の部分は削り取られ、さらに下部コア層1の両側上面が削られ、前記下部コア層1の上面に突起部1bと傾斜面1aが形成される。
【0013】
図29では、前記下部コア層1上であって上部磁極層5の両側及び前記上部磁極層5上をAl23等の絶縁層7で埋め、さらに前記絶縁層7をA−A線からCMP技術等を用いて研磨加工する。その状態を示したのが図30である。
【0014】
次に前記絶縁層7上に、図25に示すコイル層13及び絶縁層9を形成した後、図31(部分平面図)に示すように、前記絶縁層7,9、及び上部磁極層5上にレジスト層12を形成する。そして前記レジスト層12のパターン12aの部分を露光し、さらに現像して前記パターン12aの部分を除去する。
【0015】
そして前記パターン12a内に磁性材料をメッキし、前記レジスト層12を除去すると上部コア層10が完成し、薄膜磁気ヘッドの先端付近の形状は図32に示す構造になる。
【0016】
なお上記したトリミング工程は、通常2回行なわれ、一回目のトリミング工程では、下部コア層1の膜面方向に対し、より垂直に近い傾きをもってイオン照射が行なわれる。この工程により、上部磁極層5の下面の両側に延びるギャップ層4が削られ、さらに、前記ギャップ層4下の下部コア層1の一部も削られ、前記下部コア層1に突起部1bが形成される。なおこの工程の際、削られたギャップ層4及び下部コア層1の磁粉が上部磁極層5の側面に再付着する不具合が発生するため、二回目のトリミング工程では、一回目のトリミング工程に比べてより斜め方向からイオン照射が行なわれ、前記磁粉を取り除くと同時に、前記下部コア層1の両側上面に傾斜面1a,1aが形成されることになる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図24及び図25に示す薄膜磁気ヘッドの構造では、トラック幅Twよりも大きい幅寸法を有する上部コア層10の先端面10cが記録媒体との対向面に露出形成されているので、前記上部コア層10と上部磁極層5との間での磁気漏れによりサイドフリンジングが発生し、前記サイドフリンジングが発生すると面記録密度が低下するといった問題が生じる。
【0018】
従って今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造するには、トラック幅Twの狭小化と同時にサイドフリンジングの発生を低減させる必要がある。
【0019】
また図24及び図25に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法では、トリミング工程を行っているが、このトリミング工程により、トラック幅Twや形状のバラツキの発生、さらには上部磁極層5の高さの減少が激しい等の問題が生じる。
【0020】
前記トリミング工程を行う理由は、図27に示す状態では、上部磁極層5の下面の両側にギャップ層4及び下部コア層1が延びて形成されているので、前記上部磁極層5と下部コア層1間でサイドフリンジングが発生し易いからであり、図28に示すように前記トリミング工程により、前記上部磁極層5の下面の両側に広がるギャップ層4を削り、さらに下部コア層1に、突起部1bと傾斜面1aを形成することにより、前記上部磁極層5と下部コア層1間の距離を離すことができ、サイドフリンジングの発生を適切に低減できるものと考えられていた。
【0021】
しかしながらトミリング工程を行なった場合、上部磁極層5の両側に付着する磁粉量のバラツキや前記磁粉除去の際のバラツキ、さらには上記したように一回目のトリミング工程が下部コア層1の膜面方向に対し、より垂直に近い方向からイオン照射が行なわれることにより、上部磁極層5の高さの著しい減少等が生じ、この結果、トラック幅Twや上部磁極層5の形状にバラツキが発生しやすく、さらに上部磁極層5の高さ寸法の著しい減少や前記高さ寸法のバラツキが発生する。
【0022】
このためトリミング工程を行うと薄膜磁気ヘッドの製造の際における再現性が悪化し、また上部磁極層5の高さ寸法の減少により、前記上部磁極層5のボリュームが小さくなり、前記上部磁極層5が磁気飽和に達し易く、記録特性の悪化を招く。
【0023】
本発明は、上記従来の問題を解決するためのものであり、特にサイドフリンジングを適切に防止することができると同時に、再現性良く製造可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的としている。
【0024】
【課題を解決するための手段】
下部コア層と、
前記下部コア層上に下部磁極層、ギャップ層、及び上部磁極層の順に積層され、あるいはギャップ層及び上部磁極層の順に積層されて、記録媒体との対向面に露出する記録コアと、
前記記録コアの前記上部磁極層の上に磁気的に接合される上部コア層と、
前記下部コア層、記録コア及び上部コア層に記録用の磁界を誘導するコイルとを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記記録コアは、記録媒体との対向面からハイト方向へ向けてトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域と、前記先端領域のハイト側終端を起点としてハイト方向へトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域とを有し、
前記上部コア層の記録媒体との対向側に向く先端面は、記録媒体との対向面からハイト方向へ後退した位置にあり、且つ前記先端面の全体は、下部コア層側から上部コア層側に向けてハイト方向へ徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面であるとともに、トラック幅方向の両側に向うにしたがってハイト方向に徐々に深くなる曲面形状で形成され、
前記記録媒体との対向面から前記上部コア層の先端面までの最短の後退距離L3は、前記記録コアの前記対向面からハイト方向への最長長さ寸法以下であるとともに、前記記録コアの前記先端領域の長さ寸法よりも短く形成され、
前記上部磁極層上に接合されている端部での前記上部コア層のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部磁極層のトラック幅方向の幅寸法よりも大きく、前記上部コア層は、前記記録コアの前記後端領域の全面に接合されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【0025】
このように本発明では、前記上部コア層の先端面が、記録媒体との対向面からハイト方向に後退して形成され、しかも下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面または曲面で形成されているので、従来のように上部コア層の先端面が露出形成されることはなく、従って本発明によれば、サイドフリンジングの発生を適切に防止することができると同時に、上部コア層からの磁束を、上部磁極層に効率良く流すことができ、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
また本発明では、前記上部コア層の記録媒体との対向側に向く先端面は、トラック幅方向の両側に向かうにしたがって、ハイト方向へ徐々に後退する曲面形状であることが好ましい。この構成により、よりサイドフリンジングの発生を抑制することができる。
また前記上部コア層の先端面が曲面形状で形成されていることにより、前記上部磁極層上に上部コア層をパターン形成する際に、前記上部コア層の形成位置が前記上部磁極層に対し、所定位置から多少ずれて形成されたとしてもサイドフリンジングの発生を従来に比べて低減させることが可能である。
【0026】
本発明では、前記後退距離L3は、0μm<L3≦0.8μmであることが好ましい。
【0027】
また本発明では、前記上部コア層には、前記先端面よりもハイト側に位置するする背面が形成されており、前記背面は、下部コア層側から上部コア層側に向けて、ハイト方向へ徐々に深くなる曲面あるいは傾斜面であり、
前記背面に形成されている前記傾斜面のハイト方向に対する傾き角度、あるいは前記曲面の下部コア層側の終端と上部コア層側の終端との中点における接線のハイト方向に対する傾き角度をθ1、
前記上部コア層の前記先端面に形成されている前記傾斜面のハイト方向に対する傾き角度、あるいは前記曲面の下部コア層側の終端と上部コア層側の終端との中点における接線のハイト方向に対する傾き角度をθ2としたときに、
前記θ2が前記θ1よりも大きいことが好ましい。
【0028】
この構成により、上部コア層からの磁束を効率良く上部磁極層に流すことができ、記録特性の向上を図ることができる。
【0029】
なお前記傾き角度θ2は、60°≦θ2<90であることが好ましい。
【0031】
上記構成の場場合、前記曲面形状のトラック幅方向での終端部に接する接線を仮想線としたときに、前記トラック幅方向に対する前記仮想線の傾きが、30°以上60°以下であることが好ましい。
【0032】
また本発明では、前記上部コア層は、前記先端面の曲面形状の終端部からハイト方向へ延び且つトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域と、前記先端領域のハイト側終端を起点としてハイト方向へ向けてトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域とを有することが好ましい。
【0033】
本発明では、前記上部磁極層上に接合されている端部での前記上部コア層のトラック幅方向の幅寸法が、前記上部磁極層のトラック幅方向の幅寸法よりも大きいこの構成により、上部コア層からの磁束を、上部磁極層に効率良く流すことができ、記録特性の向上を図ることが可能である。
【0034】
また本発明では、前記記録コアは、記録媒体との対向面からハイト方向へ向けてトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域と、前記先端領域のハイト側終端を起点としてハイト方向へトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域とを有しているこのようにトラック幅Twの広い後端領域が形成されていると、前記記録コアと上部コア層との接触面積を大きくすることができる。なお前記上部コア層は、前記記録コアの前記後端部に重ねられて形成されている。
【0035】
なお上記構成の場合、前記上部コア層は、前記記録コアの少なくとも前記後端部に重ねられて形成されていることが好ましい。
【0036】
なお本発明では、前記ギャップ層は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましく、前記非磁性金属材料は、NiP、NiPd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Crのうち1種または2種以上から選択されたものであることが好ましい。
【0037】
また本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
(a)下部コア層上の上に、下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の順に積層され且つ記録媒体との対向面で前記下部磁極層と上部磁極層のトラック幅方向の寸法を決め、またはギャップ層及び上部磁極層が順に積層され且つ記録媒体との対向面で前記上部磁極層のトラック幅方向の幅寸法を決めるとともに、記録媒体との対向面からハイト方向へ向けてトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域と、前記先端領域のハイト側終端を起点としてハイト方向へトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域とを有する記録コアを形成する工程と、
(b)前記(a)の工程の前にまたは前記(a)の工程の後に、前記記録コアの周囲に絶縁層を形成し、前記記録コアと前記絶縁層の上面を同一平面にする工程と、
(c)前記記録コアと前記絶縁層の上にレジスト層を形成する工程と、
(d)前記レジスト層に、上部コア層を形成するための抜きパターンを形成し、このとき、前記レジスト層の前記パターン以外の領域を露光し、その後に現像することで、前記パターンの前記上部コア層の先端面となる面の全体を、下部コア層側から上昇するにしたがってハイト方向へ後退する傾斜面または曲面とするとともに、前記トラック幅方向の両側に向うにしたがってハイト方向に徐々に後退する曲面形状とし、このとき前記先端面となる面を記録媒体との対向面の形成位置からハイト方向へ後退した位置に形成するとともに、前記記録媒体との対向面から前記上部コア層の先端面となる面までの最短の後退距離L3を、前記記録コアの前記対向面からハイト方向への最長長さ寸法以下に、且つ前記記録コアの前記先端領域の長さ寸法よりも短く形成し、さらに前記上部磁極層上に接合される端部での前記上部コア層のトラック幅方向の幅寸法が、前記上部磁極層のトラック幅方向の幅寸法よりも大きく、前記上部コア層が、前記記録コアの前記後端領域の全面に接合されているように、前記パターンの幅寸法を規定する工程と、
(e)前記パターン内に、磁性材料をメッキ形成し、前記パターンにしたがって、先端面が記録媒体との対向面からハイト方向に後退した位置にあり、且つ前記先端面の全体が下部コア層側から離れるにしたがってハイト方向へ徐々に深くなる傾斜面または曲面となるとともに、前記トラック幅方向の両側に向うにしたがってハイト方向に徐々に後退する曲面形状となる上部コア層を形成する工程と、
を有することを特徴とするものである。
【0039】
また本発明では、前記ギャップ層を、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成することが好ましく、具体的には、前記非磁性金属材料を、NiP、NiPd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Crのうち1種または2種以上から選択することが好ましい。
【0040】
本発明における製造方法によれば、記録コアのトラック幅Twや高さ寸法のバラツキがなく再現性良く薄膜磁気ヘッドを製造でき、しかもサイドフリンジングの発生を抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドを容易に形成することができる。
【0041】
また、上部コア層のパターン形成の際に使用するレジスト層を露光現像する際に、前記パターン以外の領域を露光現像することで、パターン形成された上部コア層の先端面に、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面または曲面を形成することが可能である。
【0042】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明における薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図2は図1に示す薄膜磁気ヘッドを2−2線から切断し矢印方向から見た部分断面図、図3,4は、本発明における薄膜磁気ヘッドの部分平面図の一例である。
【0043】
図1に示す薄膜磁気ヘッドは、記録用のインダクティブヘッドであるが、本発明では、このインダクティブヘッドの下に、磁気抵抗効果を利用した再生用ヘッド(MRヘッド)が積層されていてもよい。
【0044】
図1及び図2に示す符号20は、例えばパーマロイなどの磁性材料で形成された下部コア層である。なお、前記下部コア層20の下側に再生用ヘッドが積層される場合、前記下部コア層20とは別個に、磁気抵抗効果素子をノイズから保護するシールド層を設けてもよいし、あるいは、前記シールド層を設けず、前記下部コア層20を、前記再生用ヘッドの上部シールド層として機能させてもよい。
【0045】
図1に示すように前記下部コア層20の両側には、絶縁層23が形成される。また図1に示すように、後述する下部磁極層21の基端から延びる下部コア層20の上面20aはトラック幅方向(図示X方向)と平行な方向に延びて形成されていてもよく、あるいは、前記上部コア層26から離れる方向に傾斜する傾斜面20b,20bが形成されていてもよい。前記下部コア層20の上面に傾斜面20b,20bが形成されることで、サイドフリンジングの発生をより適切に低減させることができる。
【0046】
図1、2に示すように、前記下部コア層20上には、記録コア24が形成され、前記記録コア24は記録媒体との対向面に露出形成されている。この実施例において前記記録コア24はトラック幅Twで形成された、いわばトラック幅規制部である。前記トラック幅Twは、0.7μm以下で形成されることが好ましく、より好ましくは0.5μm以下である。
【0047】
図1および図2に示す実施例では、前記記録コア24は、下部磁極層21、ギャップ層22、および上部磁極層35の3層膜の積層構造で構成されている。以下、前記磁極層21、35およびギャップ層22について説明する。
【0048】
図1および図2に示すように、前記下部コア層20上には、記録コア24の最下層となる下部磁極層21がメッキ形成されている。前記下部磁極層21は、下部コア層20と磁気的に接続されており、前記下部磁極層21は、前記下部コア層20と同じ材質でも異なる材質で形成されていてもどちらでもよい。また単層膜でも多層膜で形成されていてもどちらでもよい。なお前記下部磁極層21の高さ寸法は、例えば0.3μm程度で形成される。
【0049】
また図1及び図2に示すように、前記下部磁極層21上には、非磁性のギャップ層22が積層されている。
【0050】
本発明では、前記ギャップ層22は、非磁性金属材料で形成されて、下部磁極層21上にメッキ形成されることが好ましい。なお本発明では、前記非磁性金属材料として、NiP、NiPd、NiW、NiMo、NiRh、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Crのうち1種または2種以上を選択することが好ましく、前記ギャップ層22は、単層膜で形成されていても多層膜で形成されていてもどちらであってもよい。なお前記ギャップ層22の高さ寸法は、例えば0.2μm程度で形成される。
【0051】
次に前記ギャップ層22上には、後述する上部コア層26と磁気的に接続する上部磁極層35がメッキ形成されている。なお前記上部磁極層35は、上部コア層26と同じ材質で形成されていてもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。また単層膜でも多層膜で形成されていてもどちらでもよい。なお前記上部磁極層35の高さ寸法は、例えば2.4μm〜2.7μm程度で形成されている。
【0052】
上記したようにギャップ層22が、非磁性金属材料で形成されていれば、下部磁極層21、ギャップ層22および上部磁極層35を連続してメッキ形成することが可能になる。
【0053】
なお本発明では前記記録コア24は、上記3層膜の積層構造に限らない。前記記録コア24は、ギャップ層22と上部磁極層35からなる2層膜で形成されていてもよい。
【0054】
また上記したように、記録コア24を構成する下部磁極層21および上部磁極層35は、それぞれの磁極層が磁気的に接続されるコア層と同じ材質でも異なる材質で形成されてもどちらでもよいが、記録密度を向上させるためには、ギャップ層22に対向する下部磁極層21および上部磁極層35は、それぞれの磁極層が磁気的に接続されるコア層の飽和磁束密度よりも高い飽和磁束密度を有していることが好ましい。このように下部磁極層21および上部磁極層35が高い飽和磁束密度を有していることにより、ギャップ近傍に記録磁界を集中させ、記録密度を向上させることが可能になる。
【0055】
なお図2に示すように、下部磁極層21と下部コア層20間には、メッキ下地層25が形成されている。
【0056】
前記記録コア24は、図2に示すように、記録媒体との対向面(ABS面)からハイト方向(図示Y方向)にかけて長さ寸法L1で形成されている。
【0057】
図2に示すように、下部コア層20上には、例えばレジスト等で形成されたGd決め絶縁層27が形成されており、前記Gd決め絶縁層27の表面は、例えば曲面形状で形成されている。そして図2に示すように、前記曲面上に、上部磁極層35が延びて形成されている。
【0058】
図2に示すように、前記Gd決め絶縁層27上における上部磁極層35の高さ寸法h2は、例えば1.4μm〜1.7μm程度で形成される。従来にあっては、前記高さ寸法h2よりも小さく形成されてしまい、前記上部磁極層のボリュームを稼ぐことができなかったが、本発明では、上部磁極層35の高さ寸法h2を高く形成でき、前記上部磁極層35のボリュームを大きくすることができる。
【0059】
その理由は、本発明では、後述する製造方法で説明するように、下部コア層20の膜面に対して垂直方向からのトリミング工程を不要としているからである。
【0060】
またGd決め絶縁層27上に上部磁極層35を形成することで、前記上部磁極層35の長さ寸法L1を長く形成できるから、さらに前記上部磁極層35のボリュームを稼ぐことができ、高記録密度化においても前記上部磁極層35の磁気飽和を低減でき、記録特性の向上を図ることができる。
【0061】
また図2に示すように、前記Gd決め絶縁層27の前面から記録媒体との対向面までの長さ寸法L2は、ギャップデプスGdとして規制されており、前記ギャップデプスGdは、薄膜磁気ヘッドの電気特性に多大な影響を与えることから、予め所定の長さに設定される。
【0062】
図2の実施例では、前記ギャップデプスGdは、下部コア層20上に形成されたGd決め絶縁層27の形成位置によって規制されることになる。
【0063】
図2に示すように、前記記録コア24のハイト方向(図示Y方向)の後方であって下部コア層20上には絶縁下地層28を介してコイル層29が螺旋状に巻回形成されている。前記絶縁下地層28は、例えば、AlO、Al23、SiO2、Ta25、TiO、AlN、AlSiN、TiN、SiN、Si34、NiO、WO、WO3、BN、CrN、SiONのうち少なくとも1種からなる絶縁材料で形成されていることが好ましい。
【0064】
さらに前記コイル層29の各導体部のピッチ間は、絶縁層30によって埋められている。前記絶縁層30は、AlO、Al23、SiO2、Ta25、TiO、AlN、AlSiN、TiN、SiN、Si34、NiO、WO、WO3、BN、CrN、SiONのうち少なくとも1種から選択されることが好ましい。
【0065】
前記絶縁層30は、図1に示すように、前記記録コア24のトラック幅方向(図示X方向)の両側に形成され、前記絶縁層30は記録媒体との対向面に露出形成されている。
【0066】
図2に示すように、前記絶縁層30上には、レジストやポリイミド等の有機絶縁料で形成された絶縁層31が形成され、前記絶縁層31上には、第2のコイル層33が螺旋状に巻回形成されている。
【0067】
図2に示すように、前記第2のコイル層33は、レジストやポリイミド等の有機材料で形成された絶縁層32によって覆われ、前記絶縁層32上には、NiFe合金等で形成された上部コア層26が例えばフレームメッキ法等によりパターン形成されている。
【0068】
図2に示すように、前記上部コア層26の先端部26aは、前記上部磁極層35上に磁気的に接続されて形成され、前記上部コア層26の基端部26bは、下部コア層20上にNiFe合金等の磁性材料で形成された持上げ層36上に磁気的に接続されて形成されている。なお前記持上げ層36は形成されていなくても良く、この場合、前記上部コア層26の基端部26bは、下部コア層20上に直接接続されることになる。
【0069】
なお図2に示す薄膜磁気ヘッドでは、コイル層が2層積層されているが、1層で形成されていてもよい。この場合、例えば前記下部コア層20上であって、記録コア24のハイト方向後方は絶縁層30によって埋められ、前記絶縁層30上にコイル層が形成されることになる。あるいは図2に示す第2のコイル層33が形成されず、絶縁層31上に沿って上部コア層26が形成されることになる。
【0070】
ところで本発明では図1及び2に示すように、上部コア層26の先端面26cが、記録媒体との対向面に露出形成されておらず、前記記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に後退して形成されている。
【0071】
このように本発明では、前記上部コア層26の先端面26cが前記記録媒体との対向面からハイト方向に後退して形成されることにより、サイドフリンジングの発生を適正に低減することが可能となっている。
【0072】
図1に示すように前記上部コア層26の先端面26cのトラック幅方向(図示X方向)における幅寸法はT1であり、この幅寸法T1はトラック幅Twよりも大きく形成される。このため前記上部コア層26の先端面26cが記録媒体との対向面に露出形成されると、前記上部コア層26と上部磁極層35間での漏れ磁束によりサイドフリンジングが発生しやすく、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができない。
【0073】
そこで本発明では、上記したように前記上部コア層26の先端面26cを記録媒体との対向面からハイト方向に後退させて、前記記録媒体との対向面に前記先端面26cが露出しないようにしている。
【0074】
これにより記録媒体との対向面に露出する上部磁極層35と、前記上部コア層26との間で、サイドフリンジングの発生を適切に防止でき、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0075】
なお図2、3に示すように、記録媒体との対向面から上部コア層26の先端面26cまでの最短の後退距離L3は、前記記録コアの前記対向面からハイト方向への最長長さ寸法(=L1)以下であり、さらに0μm<L3≦0.8μmであることが好ましい。
【0076】
前記後退距離L3を、0.8μm以下にすることにより、上部コア層26の磁束を比較的損失なくして、上部磁極層35に流入させることができる。
【0077】
また図2に示すように、前記上部コア層26の先端面26cは、その下部コア層側から上部コア層側(図示Z方向)にかけて、ハイト方向(図示Y方向)に徐々に深くなる傾斜面で形成されている。あるいは前記先端面26cは、その下部コア層側から上部コア層側にかけて、ハイト方向に徐々に深くなる曲面で形成されていてもよい。
【0078】
すなわち前記先端面26cのハイト方向(図示Y方向)に対する傾き角度θ2、あるいは前記先端面26cが曲面で形成されている場合には、前記曲面の下部コア層側の終端と上部コア層側の終端との中点における接線のハイト方向に対する傾き角度θ2が、少なくとも90°より小さく形成されているのである。
【0079】
このように前記傾き角度θ2を90°よりも小さくする利点は、以下の通りである。すなわち図2に示すように前記上部コア層26上は、例えばAl23等の絶縁材料で形成された保護層34によって覆われるが、前記傾き角度θ2を90°よりも小さくすることで、前記上部コア層26の先端部26aと記録媒体との対向面間Bを、空洞が形成されることなく前記保護層34によって完全に埋めることができるからである。
【0080】
このように上部コア層26の先端面26cの傾き角度θ2は90°より小さいことが好ましいが、どれだけ小さく形成されてもよいというわけではなく、本発明では、前記上部コア層26は、前記先端面26cに対する背面26dが、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる曲面あるいは傾斜面で形成され、ハイト方向に対する前記傾斜面の傾き角度、あるいは前記曲面の下部コア層側の終端と上部コア層側の終端との中点における接線のハイト方向に対する傾き角度をθ1としたとき、前記傾き角度θ2は、前記傾き角度θ1よりも大きいことが好ましいとしている。
【0081】
このように、前記先端面26cの傾き角度θ2を、背面26dの傾き角度θ1よりも大きくすることで、前記上部コア層26の先端部26a形状の先細りを防止でき、上部コア層26からの磁束を、上部磁極層35に効率良く流すことが可能になり、記録特性の向上を図ることができる。
【0082】
さらに本発明では、前記先端面26cの傾き角度θ2は、60°≦θ2<90°の範囲内であることが好ましい。前記先端面26cの傾き角度θ2が、60°よりも小さく形成されると、上記した前記上部コア層26の先端部26a形状の先細りが顕著になり、前記先端部26aのボリュームが小さくなり、前記上部コア層26から上部磁極層35へ流れる磁束伝達効率が悪化しやすいからである。
【0083】
なお前記先端面26cが、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に徐々に深くなる曲面で形成される場合、前記曲面は凸形状で形成されてもよいし、あるいは凹形状で形成されていてもよい。
【0084】
次に図3に示すように、前記上部コア層26の先端面26cは、トラック幅方向に向かうにしたがって、ハイト方向に徐々に後退する曲面形状で形成されている。
【0085】
このように前記上部コア層26の先端面26cはトラック幅方向に、従来のように平面形状で形成されず、曲面形状で形成されることで、前記先端面26cと側面間に角が無くなり、前記上部コア層26と上部磁極層35間での磁束漏れをさらに低減させることができ、サイドフリンジングの発生をより低減させることが可能である。
【0086】
また前記上部コア層26の先端面26cをトラック幅方向に曲面形状にすることで、上部磁極層35に対する前記上部コア層26の形成位置が、多少トラック幅方向(図示X方向)にずれても、前記先端面26cがトラック幅方向に平面形状で形成されている場合に比べてサイドフリンジングの影響を少なくすることができる。よって上部コア層26の上部磁極層35に対するアライメント精度が、多少低下してもサイドフリンジングの発生を適切に低減させることができる薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【0087】
なお本発明では、前記曲面形状のトラック幅方向での終端部26eに接する接線を仮想線Eとしたときに、前記トラック幅方向(図示X方向)に対する前記仮想線Eの傾きθ4が、30°以上60°以下となっていることが好ましい。
【0088】
前記傾きθ4を30°以上60°以下とすることで、上部コア層26から上部磁極層35へ流れる磁束伝達効率を落とすことなく、また上部コア層26の先端面26cが記録媒体との対向面とほぼ一致しても、前記先端面26cからのサイドフリンジングをほぼゼロに抑えることができる。
【0089】
また図3に示すように前記上部コア層26は、前記先端面26cの曲面形状の終端部26e,26eからハイト方向へ延び、且つトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域Fと、前記先端領域Fのハイト側終端を起点としてハイト方向(図示Y方向)へ向けてトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域Gとで構成されるが、この形状に限られない。
【0090】
例えば前記先端領域Fが、上記した仮想線Eによって幅寸法がハイト方向にかけて広がるように形成されていてもよい。
【0091】
以上のように、図1及び2に示す薄膜磁気ヘッドでは、上部コア層26の先端部26aが記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に後退して形成され、さらに、前記上部コア層26の先端面26cは下部コア層側から上部コア層側(図示Z方向)にかけてハイト方向に徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成され、しかも前記先端面26cは、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に徐々に後退する曲面形状で形成されている。
【0092】
次に図3に示すように、前記上部磁極層35上に接合されている端部での上部コア層26の幅寸法は、前記上部磁極層35のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくなっていることがわかる。これにより、前記上部コア層26からの磁束を、効率よく前記上部磁極層35に流すことができ、記録特性の向上を図ることができる。
【0093】
本発明では、上部コア層26と記録コア24とが重なる部分において、前記上部コア層26のトラック幅方向における幅寸法は、前記記録コア24のトラック幅方向における幅寸法の2倍〜2.5倍程度であることが好ましい。この範囲内であれば、上部コア層26を記録コア24上に形成する際、前記記録コア24の上面を、上部コア層26の幅寸法内にて確実に重ねやすく、また上部コア層26からの磁束を上部磁極層35に効率良く流すことができる。
【0094】
また図3に示すように、下部磁極層21、ギャップ層22及び上部磁極層35の3層膜で形成された記録コア24、あるいはギャップ層22と上部磁極層35の2層膜で形成された記録コア24は、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)へトラック幅Twで形成された先端領域Cと、前記先端領域Cのハイト側終端を起点としてハイト方向へトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域Dとで構成されている。
【0095】
このように前記記録コア24が、トラック幅Twよりも広い幅寸法で形成された後端領域Dを有することで、上部コア層26との接触面積を大きくすることができ、前記上部コア層26からの磁束を、上部磁極層35へ効率よく流すことが可能になっている。
【0096】
このため記録コア24上に形成される上部コア層26は、前記記録コア24の少なくとも後端領域Dに接合されていることが、上部コア層26と記録コア24との接触面積を大きくすることができて好ましい。
【0097】
なお本発明では、トラック幅Twで形成された先端領域Cの長さ寸法L4は、0.2μm<L4≦3.0μmの範囲内で形成されることが好ましい。
【0098】
上記範囲内よりも小さく形成されると、前記記録コア24の先端領域Cの長さ寸法があまりにも短くなりすぎ、記録媒体との対向面から露出する記録コア24の幅寸法を、所定のトラック幅Twで規制することが困難となる。
【0099】
一方、上記範囲内よりも長く形成されると、前記上部コア層26が、上部磁極層35の後端領域D上で重なりにくく、前記上部磁極層35の先端領域Cでの重なりが多くなることにより、上部コア層26と上部磁極層35との接触面積を大きくするといった利点を生かすことができなくなる。
【0100】
図4は、前記記録コア24の別の形状を示す本発明の薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
【0101】
図4に示すように、前記記録コア24は、トラック幅Twで記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)へ所定の長さ寸法L5で形成されている。すなわち図4に示す実施例では、図3に示す実施例のように、前記記録コア24にトラック幅Twよりも幅寸法の大きい後端領域Dは形成されていない。
【0102】
図4に示す記録コア24の形状では、図3に示す記録コア24の形状に比べて、上部コア層26との接触面積が小さくなるものの、適切にトラック幅Twを規制できるといった利点がある。
【0103】
なお前記記録コア24の長さ寸法L5は、0.8μm≦L5≦6.0μmの範囲内で形成されることが好ましい。前記長さ寸法L5が0.8μm以上であると、上部コア層26と上部磁極層35との接触面積を十分に取れるために、前記上部コア層26から上部磁極層35へ流れる磁束伝達効率を落とすことがない。また前記長さ寸法L5が6.0μmより大きいと、記録コア24をメッキで成長させて形成する際に、均一に各層を形成できず、内側の端部で膜厚が先細り、あるいは曲面となり、磁気ギャップ、ギャップデプスGdのバラツキが大きくなり好ましくない。
【0104】
図4に示す実施例においても図3に示す実施例と同様に、上部磁極層35上に接合される端部での上部コア層26のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部磁極層35のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくなっており、これにより、前記上部コア層26からの磁束を、効率良く前記上部磁極層35に流すことができる。
【0105】
また図4に示す上部コア層26と記録コア24との重なりの部分の大小比や、前記上部コア層26の形状等については、図3で説明したのと同じである。
【0106】
図5及び図6は、他の実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
図5に示す実施例では、図3と同様に、上部コア層26は、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に後退して形成され、前記上部コア層26の先端面26cは、記録媒体との対向面から露出形成されておらず、前記記録媒体との対向面から前記上部コア層26の先端面26c間には、図2に示す保護層34が埋められている。
【0107】
また図5に示す薄膜磁気ヘッドでは、図2に示す薄膜磁気ヘッドと同様に、前記上部コア層26の先端面26cが下部コア層側から上部コア層側にかけて、ハイト方向(図示Y方向)に徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成されている。
【0108】
このように、上部コア層26を記録媒体との対向面からハイト方向に後退させて形成し、しかも前記先端面26cを、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成することにより、前記上部コア層26と上部磁極層35間でサイドフリンジングの発生を適切に低減することができ、また上部コア層26からの磁束を、上部磁極層35に効率良く流すことができ、さらに前記上部コア層26の先端面26cと記録媒体との対向面間を、空洞が形成されることなく保護層34によって完全に埋めることができる。
【0109】
なお図5に示す実施例では、図3、4に示す実施例のように、前記上部コア層26の先端面26cが、トラック幅方向の両側に向かうにしたがって、ハイト方向に深くなる曲面形状で形成されておらず、前記先端面26cは、トラック幅方向(図示X方向)と平行な方向に延びる平面形状で形成されている。
【0110】
このように図5に示す実施例では、前記上部コア層26の先端面26cが、トラック幅方向において平面形状で形成されているが、前記先端面26cが、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に後退して形成されることで、前記先端面26cが記録媒体との対向面から露出形成されないため、サイドフリンジングの発生を抑制するには、効果的な構造となっている。
【0111】
なお図5に示す実施例では、前記上部コア層26の下側に形成される記録コア24の形状は、図3に示す記録コア24の形状と同じになっている。
【0112】
すなわち前記記録コア24は、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)にかけてトラック幅Twで形成された先端領域Cと、前記先端領域Cのハイト側終端を起点としてハイト方向へトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域Dとで構成される。このように幅寸法がトラック幅Twよりも広がる後端領域Dが形成されることにより、前記上部磁極層35と上部コア層26との接触面積を大きくすることが可能になる。
【0113】
そして図5に示すように、前記上部磁極層35上に接合されている端部での前記上部コア層のトラック幅方向の幅寸法が、前記上部磁極層35のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくなっており、前記上部コア層26からの磁束を、効率良く前記上部磁極層35に流すことができ、記録特性の向上を図ることが可能になる。
【0114】
図6は、別の実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分平面図である。
図6に示す実施例では、図5に示す実施例と同様に、上部コア層26が記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に後退して形成され、しかも前記上部コア層26の先端面26cは、前記上部コア層26の下部コア層側から上部コア層側(図示Z方向)にかけてハイト方向に徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成されている。
【0115】
従ってサイドフリンジングの発生を従来に比べて低減させることができると同時に、記録媒体との対向面から前記上部コア層26の先端面26c間を保護層34によって適切に埋めることができ、さらに前記上部コア層26からの磁束を、効率良く前記上部磁極層35に流すことが可能である。
【0116】
またこの実施例においても図5に示す実施例と同様に、前記上部コア層26の先端面26cは、トラック幅方向(図示X方向)と平行な方向に平面的に形成されているが、このような形状であっても前記上部コア層26が記録媒体との対向面からハイト方向に後退して形成されることで、サイドフリンジングの発生を従来に比べて低減させることが可能である。
【0117】
図6に示す実施例では、記録コア24が、トラック幅で記録媒体との対向面からハイト方向へ所定の長さ寸法L5で形成されている。このように前記記録コア24の幅寸法がトラック幅Twでのみ形成される場合には、トラック幅Twを所定寸法内に規制しやすい。
【0118】
なおこの実施例においても、図6に示すように、前記上部磁極層35上に接合されている端部での前記上部コア層のトラック幅方向の幅寸法が、前記上部磁極層35のトラック幅方向における幅寸法よりも大きくなっており、前記上部コア層26からの磁束を、効率良く前記上部磁極層35に流すことができ、記録特性の向上を図ることが可能になる。
【0119】
また図5及び図6に示すように、上部コア層26は、一定の幅寸法を有する先端領域Fと、前記先端領域Fのハイト側終端を起点としてハイト方向に向けてトラック幅方向の幅寸法が漸次的に広がる後端領域Gとで構成されているが、これ以外の形状であってもかまわない。例えば、前記先端領域Fは、ハイト方向に向けて幅寸法が徐々に広がるように形成されていてもよい。
【0120】
図7は、本発明の別の実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図8は、図7に示す8−8線からの断面を矢印方向から見た部分断面図、図9、10は、薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
【0121】
図7ないし図10における薄膜磁気ヘッドは、図1ないし図6に示す薄膜磁気ヘッドと上部コア層26の形状が異なるものの、それ以外の部分においては同じである。
【0122】
すなわち図8に示すように、下部コア層20上には、記録媒体との対向面からハイト方向に所定長さ寸法L1で形成された記録コア24が形成されており、前記記録コア24は、下から下部磁極層21、ギャップ層22、及び上部磁極層35の3層膜、あるいはギャップ層22、及び上部磁極層35の2層膜で構成されている。また前記下部コア層20と記録コア24との間には、Gd決め絶縁層27が形成され、記録媒体との対向面から前記Gd決め絶縁層27の前面までの長さ寸法L2がギャップデプス(Gd)として規制される。
【0123】
図8に示すように、下部コア層20上であって、記録コア24のハイト方向後方には、絶縁下地層28を介してコイル層29が螺旋状に巻回形成されている。さらに前記コイル層29の各導体部のピッチ間は無機絶縁材料等で形成された絶縁層30によって覆われ、前記絶縁層30は図1に示すように、記録媒体との対向面に露出形成されている。
【0124】
また前記コイル層29上には、有機絶縁材料等で形成された絶縁層31が形成され、前記絶縁層31の上には第2のコイル層33が螺旋状に巻回形成されている。
【0125】
前記第2のコイル層33上は、有機絶縁材料等で形成された絶縁層32に覆われ、さらに前記絶縁層32上には上部コア層26が、例えばフレームメッキ法等によりパターン形成されている。前記上部コア層26の先端部26aは、上部磁極層35上に重ねられて形成され、前記上部コア層26と上部磁極層35とが磁気的に接続された状態にされる。また前記上部コア層26の基端部26bは、下部コア層20上に形成された磁性材料製の持上げ層36上に磁気的に接続された状態にされている。
【0126】
この実施例においては、図1ないし6に示す実施例のように、前記上部コア層26は、記録媒体との対向面からハイト方向に後退して形成されていない。前記上部コア層26の先端面26cは記録媒体との対向面まで延ばされて形成され、その一部が前記記録媒体との対向面に位置している。
【0127】
図8に示すように、前記上部コア層26の先端面26cは、前記上部コア層26の下部コア層側から上部コア層側(図示Z方向)にかけてハイト方向(図示Y方向)に徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成されている。
【0128】
また図8に示すように、前記先端面26cよりもハイト側に位置する背面26dが、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向(図示Y方向)に徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成されるが、前記背面26dのハイト方向に対する傾きをθ1(前記背面26dが曲面で形成されている場合には、前記曲面の下部コア層側の終端と上部コア層側の終端との中点における接線のハイト方向に対する傾き角度θ1)とし、前記先端面26cのハイト方向に対する傾きをθ2としたときに、前記傾き角度θ2は、前記傾き角度θ1よりも大きいことが好ましい。
【0129】
このように、前記先端面26cの傾き角度θ2を、背面26dの傾き角度θ1よりも大きくすることで、前記上部コア層26の先端部26a形状の先細りを防止でき、前記先端部26aのボリュームを有効に大きくでき、上部コア層26からの磁束を、上部磁極層35に効率良く流すことが可能になり、記録特性の向上を図ることができる。
【0130】
また本発明では、上記条件に加えて、前記先端面26cの傾き角度θ2は、60°≦θ2<90°の範囲内であることが好ましい。前記先端面26cの傾き角度θ2が、60°よりも小さく形成されると、上記した前記上部コア層26の先端部26a形状が先細って形成されやすくなり、よって前記先端部26aのボリュームが小さくなり、前記上部コア層26から上部磁極層35へ流れる磁束の効率が悪化しやすいからである。
【0131】
また前記上部コア層26の先端面26cを下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向(図示Y方向)に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成することにより、次に説明する前記先端面26cのトラック幅方向(図示X方向)における曲面形状と相俟って、サイドフリンジングの発生を適切に抑制できるものとなっている。
【0132】
本発明では、図9に示すように、前記上部コア層26の先端面26cは、トラック幅方向の両側に向かうにしたがって、ハイト方向(図示Y方向)に徐々に後退する曲面形状で形成されている。
【0133】
このように前記上部コア層26の先端面26cがトラック幅方向(図示X方向)にて、ハイト方向に後退する曲面形状で形成されることで、記録媒体との対向面に露出する上部コア層26の先端面26cは、図7に示すように符号26hの部分だけであり、わずかに上部コア層26の先端面26cが記録媒体との対向面に露出する構成となる。
【0134】
すなわち本発明では前記上部コア層26の先端面26cをトラック幅方向の両側に向かうに従ってハイト方向に後退する曲面形状で形成し、しかも前記先端面26cを、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成することで、上部コア層26の先端面26cは記録媒体との対向面にわずかに露出するだけとなり、前記上部コア層26と上部磁極層35間での磁束漏れを低減させることができ、サイドフリンジングの発生をより低減させることが可能である。
【0135】
なお記録媒体との対向面に露出する上部コア層26の先端面26cの符号26hの部分は、その幅寸法がトラック幅Twよりも小さいことが好ましい。これにより、サイドフリンジングの発生をより適切に防止することが可能である。
【0136】
また前記上部コア層26の先端面26cをトラック幅方向(図示X方向)にて曲面形状にすることで、上部磁極層35に対する前記上部コア層26の形成位置が、多少トラック幅方向(図示X方向)にずれても、前記先端面26cがトラック幅方向にて平面形状で形成されている場合に比べてサイドフリンジングの影響を少なくすることができる。よって上部コア層26の上部磁極層35に対するアライメント精度が、多少低下してもサイドフリンジングの発生を適切に低減させることができる薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【0137】
なお本発明では、前記先端面26cのトラック幅方向での終端部26e,26eに接する接線を仮想線Eとしたときに、前記トラック幅方向(図示X方向)に対する前記仮想線Eの傾きθ4が、30°以上60°以下となっていることが好ましい。
【0138】
前記傾きθ4を30°以上60°以下とすることで、上部コア層26から上部磁極層35へ流れる磁束伝達効率の維持と、上部コア層26の先端面26cが記録媒体との対向面とほぼ同じ位置に形成されていてもサイドフリンジングの発生を適切に抑制することができる。
【0139】
図10に示す実施例においても、図9に示す実施例と同様に、上部コア層26の先端面26cは、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向(図示Y方向)に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成され、しかも前記先端面26cは、トラック幅方向の両側に両側に向かうにしたがってハイト方向(図示Y方向)に深くなる曲面形状で形成されている。
【0140】
図9と図10の相違点は、前記上部コア層26の下側に形成される記録コア24の形状にあり、図9では前記記録コア24は、記録媒体との対向面からハイト方向にトラック幅Twで形成された先端領域Cと、前記先端領域Cのハイト側
終端を起点としてハイト方向にかけてトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域Dとで構成されているのに対し、図10では前記記録コア24は、トラック幅Twで記録媒体との対向面からハイト方向に所定長さL5で形成され、後端領域Dは形成されていない。
【0141】
図9に示す記録コア24の形状では、トラック幅Twで形成された先端領域Cの長さ寸法L4が短すぎると、薄膜磁気ヘッドの製造時における記録媒体との対向面への加工等によって、前記トラック幅Twが所定寸法よりも広がってしまう可能性があるものの、後端領域Dの存在により、上部コア層26との接触面積を大きくできるという利点があり、一方、図10に示す記録コア24の形状では、上部コア層26との接触面積は、図9に示す実施例に比べて小さくなるものの、トラック幅Twを所定寸法内に規制しやすいといった利点がある。
【0142】
なお図9における記録コア24の先端領域Cの長さ寸法L4は、0μm<L4≦3.0μmの範囲内であることが好ましく、図10に示す記録コア24の長さ寸法L5は、0.8μm≦L5≦6.0μmの範囲内であることが好ましい。理由は上述した通りである。
【0143】
また図9及び図10に示すように、上部磁極層35上に接合されている端部での前記上部コア層26のトラック幅方向の幅寸法が、前記上部磁極層35のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくなっており、従って前記上部コア層26からの磁束を効率良く前記上部磁極層35に流すことが可能になっている。なお、重ねられる部分の記録コア24のトラック幅方向の幅寸法に対する上部コア層26のトラック幅方向の幅寸法は、2倍〜2.5倍程度であることが好ましい。理由は上述した通りである。
【0144】
また図9及び図10に示すように、上部コア層26は、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に一定の幅寸法で形成された先端領域Fと、前記先端領域Fのハイト側終端を起点としてハイト方向に漸次的にトラック幅方向の幅寸法が広がる後端領域Gとで構成されているが、本発明では、この形状に限られず、他の形状で形成されていてもかまわない。例えば図9に示す仮想線Eに沿って、前記上部コア層26の先端領域Fの幅寸法が徐々に広がるように形成されていてもかまわない。
【0145】
図11は、本発明の薄膜磁気ヘッドの別の実施形態を示す部分正面図、図12は、図11に示す12−12線から切断した薄膜磁気ヘッドを矢印方向から見た部分断面図、図13,14は薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
【0146】
図11ないし図14における薄膜磁気ヘッドは、図1ないし図6に示す薄膜磁気ヘッドと上部コア層26の形状が異なるものの、それ以外の部分においては同じである。
【0147】
すなわち図12に示すように、下部コア層20上には、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に所定長さ寸法L1で形成された記録コア24が形成されており、前記記録コア24は、下から下部磁極層21、ギャップ層22、及び上部磁極層35の3層膜、あるいはギャップ層22、及び上部磁極層35の2層膜で構成されている。また前記下部コア層20と記録コア24との間には、Gd決め絶縁層27が形成され、記録媒体との対向面から前記Gd決め絶縁層27の前面までの長さ寸法L2がギャップデプス(Gd)として規制される。
【0148】
図12に示すように、下部コア層20上であって、記録コア24のハイト方向後方には、絶縁下地層28を介してコイル層29が螺旋状に巻回形成されている。さらに前記コイル層29の各導体部のピッチ間は無機絶縁材料等で形成された絶縁層30によって覆われ、前記絶縁層30は図1に示すように、記録媒体との対向面に露出形成されている。なお図1に示すように前記下部コア層20の上面には傾斜面20b,20bが形成されていてもよい。これによりサイドフリンジングの発生をより適正に防止することができる。
【0149】
また前記コイル層29上には、有機絶縁材料等で形成された絶縁層31が形成され、前記絶縁層31の上には第2のコイル層33が螺旋状に巻回形成されている。
【0150】
前記第2のコイル層33上は、有機絶縁材料等で形成された絶縁層32に覆われ、さらに前記絶縁層32上には上部コア層26が、例えばフレームメッキ法等によりパターン形成されている。前記上部コア層26の先端部26aは、上部磁極層35上に重ねられて形成され、前記上部コア層26と上部磁極層35とが磁気的に接続された状態にされる。また前記上部コア層26の基端部26bは、下部コア層20上に形成された磁性材料製の持上げ層36上に磁気的に接続された状態にされている。
【0151】
この実施例においては、図1ないし6に示す実施例のように、前記上部コア層26は、記録媒体との対向面からハイト方向に後退して形成されていない。前記上部コア層26の先端面26cは記録媒体との対向面まで延ばされて形成され、その一部が前記記録媒体との対向面に位置している。
【0152】
本発明では、図13に示すように、前記上部コア層26の先端面26cが、両側端部に向かうにしたがって、ハイト方向(図示Y方向)に後退する曲面形状で形成されている。
【0153】
なおこの実施例においては、図1ないし6に示す実施例、及び図7ないし10に示す実施例にように、上部コア層26の先端面26cは、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成されておらず、前記先端面26cは、記録媒体との対向面に沿って形成されている。
【0154】
このため図11に示すように、前記上部コア層26の先端面26cは、記録媒体との対向面において、その下部コア層側から上部コア層側にかけて一定の幅寸法を有する符号26iの部分が露出する。
【0155】
以上のように、上部コア層26の先端面26cは、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成されているから、前記先端面26cが記録媒体との対向面に位置しても、前記記録媒体との対向面からの露出部分は、図11に示す符号26iの部分だけであり、わずかに上部コア層26の先端面26cが記録媒体との対向面に露出する構成となる。
【0156】
したがって、前記上部コア層26と上部磁極層35間での磁束漏れを低減させることができ、サイドフリンジングの発生をより低減させることが可能である。
【0157】
なお記録媒体との対向面に露出する上部コア層26の先端面26cの符号26iの部分は、その幅寸法がトラック幅Twよりも小さいことが好ましい。これにより、サイドフリンジングの発生をより適切に防止することが可能である。
【0158】
また前記上部コア層26の先端面26cをトラック幅方向に曲面形状にすることで、上部磁極層35に対する前記上部コア層26の形成位置が、多少トラック幅方向(図示X方向)にずれても、前記先端面26cがトラック幅方向に平面形状で形成されている場合に比べてサイドフリンジングの影響を少なくすることができる。よって上部コア層26の上部磁極層35に対するアライメント精度が、多少低下してもサイドフリンジングの発生を適切に低減させることができる薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【0159】
なお本発明では、前記先端面26cの終端部26eに接する接線を仮想線Eとしたときに、前記トラック幅方向(図示X方向)に対する前記仮想線Eの傾きθ4が、30°以上60°以下となっていることが好ましい。
【0160】
前記傾きθ4を30°以上60°以下とすることで、上部コア層26から上部磁極層35へ流れる磁束伝達効率の維持と、上部コア層26の先端面26cが記録媒体との対向面とほぼ同じ位置に形成されていてもサイドフリンジングの発生を適切に抑制することができる。
【0161】
図14に示す実施例においても、図13に示す実施例と同様に、上部コア層26の先端面26cは、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向(図示Y方向)に後退する曲面形状で形成されているが、図1ないし図6に示す実施例、及び図7ないし図10に示す実施例のように、前記先端面26cには、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面は形成されていない。
【0162】
図13と図14の相違点は、前記上部コア層26の下側に形成される記録コア24の形状にあり、図13では前記記録コア24は、記録媒体との対向面からハイト方向にトラック幅Twで形成された先端領域Cと、前記先端領域Cのハイト側終端からハイト方向にかけてトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域Dとで構成されているのに対し、図14では前記記録コア24は、トラック幅Twで記録媒体との対向面からハイト方向に所定長さL5で形成され、後端領域Dは形成されていない。
【0163】
図13に示す記録コア24の形状では、トラック幅Twで形成された先端領域Cの長さ寸法L4が短すぎると、薄膜磁気ヘッドの製造時における記録媒体との対向面への加工等によって、前記トラック幅Twが所定寸法よりも広がってしまう可能性があるものの、後端領域Dの存在により、上部コア層26との接触面積を大きくできるという利点があり、一方、図14に示す記録コア24の形状では、上部コア層26との接触面積は、図9に示す実施例に比べて小さくなるものの、トラック幅Twを所定寸法内に規制しやすいといった利点がある。
【0164】
なお図13に示す記録コア24の先端領域Cの長さ寸法L4は、0.2μm<L4≦3.0μmの範囲内であることが好ましく、また図14に示す記録コア24の長さ寸法L5は、0.8μm≦L5≦6.0μmの範囲内であることが好ましい。理由は上記した通りである。
【0165】
また図13及び図14に示すように、上部磁極層35上に接合される端部での上部コア層26のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部磁極層35のトラック幅方向の幅寸法よりも大きくなっており、従って前記上部コア層26からの磁束を効率良く前記上部磁極層35に流すことが可能になっている。前記重ねられる部分の記録コア24のトラック幅方向の幅寸法に対する上部コア層26のトラック幅方向の幅寸法は、2倍〜2.5倍程度であることが好ましい。理由は上記した通りである。
【0166】
また図13及び図14に示すように、上部コア層26は、記録媒体との対向面からハイト方向に一定の幅寸法で形成された先端領域Fと、前記先端領域Fのハイト側終端からハイト方向に漸次的にトラック幅方向の幅寸法が広がる後端領域Gとで構成されているが、本発明では、この形状に限られず、他の形状で形成されていてもかまわない。
【0167】
例えば図13に示す仮想線Eに沿って、前記上部コア層26の先端領域Fの幅寸法が徐々に広がるように形成されていてもかまわない。
【0168】
以上のように本発明における薄膜磁気ヘッドによれば、上部コア層26を、記録媒体との対向面からハイト方向に後退させ、しかも前記上部コア層26の先端面26cを、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成し、さらに前記先端面26cをトラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成することで、あるいは、前記上部コア層26を、記録媒体との対向面からハイト方向に後退させ、しかも前記上部コア層26の先端面26cを、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成することで、または前記上部コア層26の先端面26cを、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成し、しかも前記先端面26cをトラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成することで、または前記上部コア層26の先端面26cを、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成することで、従来に比べてサイドフリンジングの発生を抑制することができ、さらに上部コア層26からの磁束を、上部磁極層35に効率良く流すことができ、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【0169】
次に本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法について図面を参照しながら説明する。
【0170】
図15ないし図21に示す図は、図1ないし図4に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す工程図である。図15ないし図18では、左側に薄膜磁気ヘッドの部分正面図が、右側にその部分断面図が示されている。
【0171】
図15では、右図に示されているように下部コア層20上にGd決め絶縁層27を形成した後、前記下部コア層20上に高さ寸法h3を有するレジスト層40を形成する。前記高さ寸法h3は、例えば4.0μm程度で形成される。
【0172】
次に前記レジスト層40に露光現像によって、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に所定長さ寸法L6を有する溝部40aを形成する。前記溝部40aの幅寸法t2は、例えば0.45μm程度で形成される。なお前記幅寸法t2は、トラック幅Twとして規制される幅であるので、できる限り小さく形成されることが好ましく、例えば前記幅寸法は露光の際に使用されるi線の限界値で形成されることが好ましい。
【0173】
次に図15の左図に示すように、前記溝部40a内に、下から下部磁極層21、ギャップ層22、及び上部磁極層35を連続メッキして積層する。このように連続メッキするには、前記ギャップ層22を、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成する必要がある。具体的には、前記非磁性金属材料を、NiP、NiPd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Crのうち1種または2種以上から選択することが好ましい。
【0174】
そして前記溝部40a内に形成された3層膜により、記録コア24が構成される。なお前記記録コア24は3層膜に限られない。例えば前記記録コア24はギャップ層22と上部磁極層35とで構成されていてもかまわない。
【0175】
そして前記レジスト層40を除去する。その状態を示したのが図16である。下部コア層20に形成された記録コア24の幅寸法はトラック幅Twとして規制され、前記トラック幅Twは0.7μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.5μm以下である。
【0176】
また前記記録コア24の高さ寸法h4は、1μm≦h4≦4μmの範囲内であることが好ましい。例えば下部磁極層21の高さ寸法は、0.3μm程度で形成され、ギャップ層22の高さ寸法は、0.2μm程度で形成され、また上部磁極層35の高さ寸法は、3.0μm〜3.3μm程度で形成される。
【0177】
次に図17に示すように、下部コア層20上、さらには記録コア24上を絶縁層30によって埋める。前記絶縁層30を形成する絶縁材料としては、無機絶縁材料であることが好ましい。具体的には、AlO、Al23、SiO2、Ta25、TiO、AlN、AlSiN、TiN、SiN、Si34、NiO、WO、WO3、BN、CrN、SiONのうち少なくとも1種から選択されることが好ましい。
【0178】
このように前記絶縁層30を無機絶縁材料で形成する理由は、次に行なわれるCMP技術によって前記絶縁層30の表面を研磨加工し易くするためである。
【0179】
図17に示すように前記絶縁層30をH−H線から、CMP技術を用いて研磨加工する。これによって前記絶縁層30の表面は平坦化され、また前記絶縁層30の表面からは上部磁極層35の表面が露出する。その状態を示したのが図18である。
【0180】
図17工程で、CMP技術によって記録コア24の表面が削られたことにより、図18に示すように、記録コア24の高さ寸法は、h5になり、前記高さ寸法h5は、例えば2.4μm〜2.7μm程度になる。また図18の右図に示すように、Gd決め絶縁層27上での上部磁極層35の高さ寸法はh6であり、前記高さ寸法h6は、1.4μm〜1.7μm程度である。
【0181】
ところで本発明の製造方法によれば、記録コア24の高さ寸法h5、及びGd決め絶縁層27上での上部磁極層35の高さ寸法h6を所定寸法内に形成しやすく、再現性の高い薄膜磁気ヘッドの製造が可能になっている。
【0182】
その理由は、従来のように下部コア層20の膜面に対し垂直に近い方向からのトリミング工程を行っていないからである。従来では、サイドフリンジングの発生を抑制するために前記トリミング工程は欠かせない工程となっており、しかしながら前記トリミング工程によって、上部磁極層35の高さ寸法の著しい減少や、トラック幅Twのバラツキ等が発生し、製造時における再現性は非常に低いものとなっていた。
【0183】
一方、本発明においては、記録コア24を構成するギャップ層22をメッキ可能な非磁性金属材料で形成することによって、図15に示すレジスト層40の溝部40a内に、下から順に下部磁極層21、ギャップ層22、及び上部磁極層35を連続してメッキ形成することができる。
【0184】
このため本発明では、下部コア層20上からトラック幅Twで突出する下部磁極層21と、さらにその上にトラック幅Twのギャップ層22を、下部コア層20の膜面に対し垂直に近い方向からのトリミング工程を行わずとも形成できるので、上部磁極層35と下部コア層20間でのサイドフリンジングが発生しにくい構造の薄膜磁気ヘッドを、トリミング工程を行わず形成することが可能になる。
【0185】
ただし本発明において図16に示す工程の際に、トリミング工程を行っても良い。ただし前記トリミング工程は、下部コア層20の膜面に対し、斜め方向からイオン照射が行なわれ、前記イオン照射角度は、前記膜面の垂直方向に対し45°〜75°、より好ましくは60°〜75°の範囲内であることが好ましい。
【0186】
上記したイオン照射角度を有するトリミング工程では、従来のように、イオン照射によって削られた磁粉が記録コア24の両側に付着することがなく、また本発明では、下部コア層20の膜面に対してより垂直方向に近いイオン照射角度を有するイオンミリングを行わないため、本発明では、上記した下部コア層20の膜面に対し斜め方向からのトリミング工程を行っても、記録コア24の形状にばらつき等が発生しにくく、また記録コア24の高さ寸法が著しく減少するといった問題も発生しない。
【0187】
本発明では、前記トリミング工程により、記録コア24のトラック幅Twを、さらに小さくでき今後の狭トラック化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造でき、しかも前記記録コア24の下面の両側から延びる下部コア層20の両側上面に、傾斜面20b,20b(図1参照)を形成することができ、さらにサイドフリンジングの発生を抑制可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0188】
次に、前記絶縁層30上にコイル層や前記コイル層を覆う絶縁層32を形成する。そして前記上部磁極層35及び絶縁層30、さらに前記絶縁層32の表面に図19に示すレジスト層41を形成する。なお図19は、薄膜磁気ヘッドの部分平面図である。
【0189】
図19に示すように前記レジスト層41に、上部コア層26の抜きパターン41aを形成する。
【0190】
図19に示すように、前記パターン41aの先端面41bは、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に後退して形成されており、しかも前記先端面41bは、トラック幅方向の両側端部41c,41cに向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成されている。
【0191】
上記パターン41aを形成するには、本発明では、以下のような工夫がなされている。すなわち本発明では、露光の際に光を照射する部分は、レジスト層41のうちパターン41a以外の部分41dであり、光の照射されたレジスト層41dの部分を現像し、前記レジスト層41dを残して、パターン41aのレジスト層41を除去する(イメージリバース)。
【0192】
これは従来とは逆の露光現像のやり方であり、従来では、上部コア層26のパターンとなる41aの部分に光を照射していた。
【0193】
本発明において、パターン41a以外のレジスト層41dに光を照射し現像して、光が照射されていないパターン41aの部分を除去する理由は、残されるレジスト層41dの形状に関係している。
【0194】
図20は、本発明における薄膜磁気ヘッドの部分断面図である。なお図20では、薄膜磁気ヘッドの先端付近の形状のみが示されている。
【0195】
図20に示すように、絶縁層30及び上部磁極層35上には、レジスト層41dが残されている。このうち、記録媒体との対向面からハイト方向に所定の長さ寸法で残されるレジスト層41d1は、その背面41d2が、下部コア層側から上部コア層側にかけて(図示Z方向)、ハイト方向(図示Y方向)に傾く傾斜面あるいは曲面で残される。
【0196】
前記レジスト層41d1が、上記のような形状で残される理由は、露光現像によって残されるレジスト層41dに光りを当てているからであり、逆に、除去されるパターン41aの部分に光りを当てて、前記レジスト層41dの部分に光りを当てないと、残されるレジスト層41d1は、図22に示すように、その背面41d2が、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向(図示Y方向)と逆方向に傾く傾斜面あるいは曲面として残されるのである。
【0197】
図20に示すように、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に所定の長さ寸法で残されるレジスト層41d1の背面41d2に、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に傾く傾斜面あるいは曲面が形成されていると、前記パターン41a内に上部コア層26の材質となる磁性材料をメッキ形成することによって、図21に示すように、前記上部コア層26の先端面26cに、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面を形成することが可能になっている。
【0198】
図22に示すように、残されたレジスト層41d1の背面41d2に、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向(図示Y方向)と逆方向に傾く傾斜面あるいは鏡面が形成されていると、パターン41a内に上部コア層26の材質となる磁性材料をメッキしたとき、図23に示すように、前記上部コア層26の先端面26cには、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向とは逆方向の傾斜面あるいは曲面が形成されることになる。
【0199】
図23に示す薄膜磁気ヘッドの場合では、前記上部コア層26の先端面26cと記録媒体との対向面間Bの部分に、Al23等の保護層34を形成する際、前記Bの部分を完全に前記保護層34によって埋め難く、前記Bの部分に空洞が形成されやくなる。
【0200】
このため、本発明では前記上部コア層26の先端面26cは、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面が形成されるのように、図19に示す工程で、上部コア層26のパターン41a以外の部分のレジスト層41dに光を照射しその後現像し、これによって除去されるパターン41aの先端面を、下部コア層側から上昇するにしたがってハイト方向へ後退する傾斜面または曲面としているのである。
【0201】
なお、図15ないし図21に示す工程図は、上記したように、上部コア層26が、記録媒体との対向面からハイト方向に後退し、前記上部コア層26の先端面26cは、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成され、しかも前記先端面26cは、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成される薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明したが、他の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造工程は以下の通りである。
【0202】
図5及び6に示す実施例では、上部コア層26は、記録媒体との対向面からハイト方向(図示Y方向)に後退して形成され、しかも上部コア層26の先端面26cは、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成されるが、前記先端面26cは、トラック幅方向(図示X方向)にて曲面形状で形成されておらず前記先端面26cは、トラック幅方向に平面形状で形成されている。
【0203】
上記構成の場合、図19に示す工程の際に、図5あるいは6に示す上部コア層26と同じ形状となるパターンをレジスト層41に形成するために、前記パターン以外の部分の領域に光を照射し、その後現像することで、除去されるパターンの部分の先端面を下部コア層側から上昇するにしたがてハイト方向へ後退する傾斜面または曲面とし、このとき前記先端面を記録媒体との対向面の形成位置からハイト方向へ後退した位置に形成する。そして前記パターン内に、上部コア層26の材質となる磁性材料をメッキすると、図5あるいは6に示す形状の上部コア層26を形成することができる。
【0204】
次に図7ないし図10に示す実施例では、上部コア層26の先端面26cは、記録媒体との対向面に位置し、しかも前記先端面26cは、下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面で形成され、さらに前記先端面26cは、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成されている。
【0205】
上記構成の場合、図19に示す工程の際に、図9または図10に示す上部コア層26と同じ形状となるパターンをレジスト層41に形成するために、前記パターン以外の部分の領域に光を照射し、その後現像することで、除去されるパターンの部分の先端面を下部コア層側から上昇するにしたがてハイト方向へ後退する傾斜面または曲面とし、このとき前記先端面を記録媒体との対向面の形成位置と同じ位置に合わせる。そして前記パターン内に、上部コア層26の材質となる磁性材料をメッキすると、図9あるいは10に示す形状の上部コア層26を形成することができる。
【0206】
次に図11ないし図14に示す実施例では、上部コア層26の先端面26cは、記録媒体との対向面に位置し、しかも前記先端面26cは、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成されているが、前記先端面26cは、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面または曲面で形成されておらず、記録媒体との対向面に沿って形成されている。
【0207】
上記構成の場合、図19に示す工程の際に、図13または図14に示す上部コア層26と同じ形状となるパターンを露光現像によってレジスト層41に形成する。
【0208】
前記露光現像の際、前記パターンの部分に光りを照射してもよいし、あるいは前記パターン以外の部分に光を照射してもどちらでも良い。上記構成の場合、先端面26cは、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面または曲面で形成されないから、露光現像の際における光の照射の箇所は、上部コア層26のパターンの部分でもよいし、前記パターン以外の部分でもどちらでもよいのである。
【0209】
そして露光現像によって上部コア層26のパターンを形成した後、前記パターン内に、上部コア層26の材質となる磁性材料をメッキすると、図13あるいは14に示す形状の上部コア層26を形成することができる。
【0210】
以上のように本発明の製造方法によれば、下部磁極層21、ギャップ層22、及び上部磁極層35の3層膜、あるいはギャップ層22及び上部磁極層35の2層膜で構成されるトラック幅Twを規制する記録コア24を、連続メッキで形成することができ、よって従来のように下部コア層20の膜面に対して垂直方向に近い方向からのイオン照射角度を有するトリミング工程の必要性がなく、再現性が高い薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0211】
また本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、上部コア層26をパターン形成する際に使用するレジスト層を、上部コア層26のパターンとなる部分以外のレジスト層に光を照射しその後現像することによって、前記パターンの先端面を下部コア層側から上昇するにしたがってハイト方向へ後退する傾斜面あるいは曲面とすることができ、よって、上部コア層26の先端面26cに、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面あるいは曲面を形成することが可能である。
【0212】
なお本発明では、図15ないし図18に示すように、下部コア層20上にまず記録コア24を形成し、その後、前記記録コア24の周囲を絶縁層30によって埋めているが、この方法に限るものではない。
【0213】
例えば下部コア層20上にまず絶縁層30を形成し、前記絶縁層30に溝を形成した後、前記溝内に記録コア24を形成する方法であってもよい。
【0214】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明によれば、上部コア層の先端面を、ハイト方向から後退した位置に形成し、しかもその下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面または曲面で形成することにより、サイドフリンジングの発生を抑制することができると同時に、上部コア層からの磁束を効率良く上部磁極層に流すことができ、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0215】
また上部コア層の先端面は、トラック幅方向の両側に向かうにしたがってハイト方向に後退する曲面形状で形成することが最も好ましい形態であり、これによりさらにサイドフリンジングの発生を抑制することができる。
【0216】
また本発明の製造方法によれば、下部コア層に対し垂直方向に近い方向のイオン照射角度を有するトリミング工程を必要としなくても、サイドフリンジングの発生の抑制に適した薄膜磁気ヘッドを製造することができるので、再現性良く薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【0217】
また前記上部コア層を形成するために必要なレジスト層に露光現像する際に、前記上部コア層のパターンとなる部分以外のレジスト層に光を照射することにより、パターン形成される上部コア層の先端面に、その下部コア層側から上部コア層側にかけてハイト方向に深くなる傾斜面または曲面を容易に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、
【図2】図1に示す2−2線から切断した薄膜磁気ヘッドの部分断面図、
【図3】図1及び図2に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図4】図1及び図2に示す薄膜磁気ヘッドの他の形状を示す部分平面図、
【図5】図1及び図2に示す薄膜磁気ヘッドの他の形状を示す部分平面図、
【図6】図1及び図2に示す薄膜磁気ヘッドの他の形状を示す部分平面図、
【図7】本発明における他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、
【図8】図7に示す8−8線から切断した薄膜磁気ヘッドの部分断面図、
【図9】図7及び図8に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図10】図7及び図8に示す薄膜磁気ヘッドの他の形状を示す部分平面図、
【図11】本発明における他の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、
【図12】図11に示す12−12線から切断した薄膜磁気ヘッドの部分断面図、
【図13】図11及び図12に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図14】図11及び図12に示す薄膜磁気ヘッドの部分平面図、
【図15】本発明における薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す部分平面図と部分断面図、
【図16】図15工程の次に行なわれる工程を示す部分正面図と部分断面図、
【図17】図16工程の次に行なわれる工程を示す部分正面図と部分断面図、
【図18】図17工程の次に行なわれる工程を示す部分正面図と部分断面図、
【図19】図18工程の次に行なわれる工程を示す部分平面図、
【図20】図19工程の次に行なわれる工程を示す部分断面図、
【図21】図20工程の次に行なわれる工程を示す部分断面図、
【図22】図19工程の次に行なわれる他の形態を示す部分断面図、
【図23】図22工程の次に行なわれる工程を示す部分断面図、
【図24】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、
【図25】図24に示す薄膜磁気ヘッドの部分断面図、
【図26】従来における薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す部分正面図、
【図27】図26工程の次に行なわれる部分正面図、
【図28】図27工程の次に行なわれる部分正面図、
【図29】図28工程の次に行なわれる部分正面図、
【図30】図29工程の次に行なわれる部分正面図、
【図31】図30工程の次に行なわれる部分平面図、
【図32】図31工程の次に行なわれる部分断面図、
【符号の説明】
20 下部コア層
21 下部磁極層
22 ギャップ層
24 記録コア
26 上部コア層
26a 先端部
26b 基端部
26c 先端面
26d 背面
26e 終端部
27 Gd決め絶縁層
34 保護層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film magnetic head for recording used for, for example, a floating magnetic head, and more particularly to a thin film magnetic head capable of appropriately reducing side fringing and capable of being manufactured with high reproducibility, and the manufacturing thereof. Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
FIG. 24 is a partial front view showing the structure of a conventional thin film magnetic head (inductive head), and FIG. 25 is a partial sectional view of the thin film magnetic head of FIG.
[0003]
Reference numeral 1 shown in FIGS. 24 and 25 denotes a lower core layer made of a magnetic material such as permalloy, and insulating layers 3 are formed on both sides of the lower core layer 1.
[0004]
As shown in FIG. 24, a gap layer 4 and an upper magnetic pole layer 5 are formed on the lower core layer 1 with a track width Tw and exposed on the surface facing the recording medium. As shown in FIG. 25, the gap layer 4 is formed to extend long on the lower core layer 1 to a position where a base end portion 10b of the upper core layer 10 to be described later and the lower core layer 1 are in contact with each other. The upper magnetic pole layer 5 is formed to extend to the Gd determining insulating layer 6 formed on the gap layer 4. The gap layer 4 is made of, for example, SiO.2It is made of a non-metal insulating material such as.
[0005]
As shown in FIGS. 24 and 25, insulating layers 7 are formed on both sides of the upper magnetic pole layer 5 in the track width direction (X direction in the drawing) and on the height side (Y direction in the drawing).
[0006]
A coil layer 13 is spirally formed on the insulating layer 7, and the coil layer 13 is filled with an insulating layer 9 made of an organic insulating material.
[0007]
An upper core layer 10 formed by frame plating, for example, is formed on the insulating layer 9, and a tip portion 10 a of the upper core layer 10 is magnetically connected to the upper magnetic pole layer 5, and recording is performed. It is exposed on the surface facing the medium. The base end portion 10 b of the upper core layer 10 is magnetically connected to the lower core layer 1.
[0008]
As shown in FIG. 24, the entire front end surface 10c of the upper core layer 10 is exposed on the surface facing the recording medium.
[0009]
Next, a method of manufacturing the thin film magnetic head shown in FIGS. 24 and 25 will be described with reference to FIGS.
[0010]
As shown in FIG. 26, for example, SiO 2 is formed on the entire surface of the lower core layer 1.2A gap layer 4 made of an insulating material such as an insulating material is formed, and a resist layer 11 having a groove 11 a having a track width Tw is formed on the gap layer 4. The groove 11a is formed with a predetermined length in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium. Then, the upper magnetic pole layer 5 made of, for example, a NiFe alloy is plated in the groove 11a, and the resist layer 11 is removed.
[0011]
As shown in FIG. 27, the upper magnetic pole layer 5 is formed with a width dimension, that is, a track width Tw of 0.45 μm and a height dimension h1 of about 3.5 to 3.8 μm, for example.
[0012]
In FIG. 27, both sides of the upper magnetic pole layer 5 in the track width direction (X direction in the drawing) are etched by ion milling (trimming process). As shown in FIG. 28, the portion of the gap layer 4 protruding from the width dimension of the upper magnetic pole layer 5 in the track width direction is scraped off by the ion milling, and the upper surfaces on both sides of the lower core layer 1 are scraped. A protrusion 1b and an inclined surface 1a are formed on the upper surface of 1.
[0013]
In FIG. 29, Al is formed on the lower core layer 1 on both sides of the upper magnetic pole layer 5 and on the upper magnetic pole layer 5.2OThreeThe insulating layer 7 is filled with an insulating layer 7, and the insulating layer 7 is further polished from the A-A line using a CMP technique or the like. This state is shown in FIG.
[0014]
Next, after forming the coil layer 13 and the insulating layer 9 shown in FIG. 25 on the insulating layer 7, as shown in FIG. 31 (partial plan view), the insulating layers 7 and 9 and the top pole layer 5 are formed. Then, a resist layer 12 is formed. Then, the pattern 12a portion of the resist layer 12 is exposed and further developed to remove the pattern 12a portion.
[0015]
When the magnetic material is plated in the pattern 12a and the resist layer 12 is removed, the upper core layer 10 is completed, and the shape near the tip of the thin film magnetic head has the structure shown in FIG.
[0016]
The trimming process described above is normally performed twice, and in the first trimming process, ion irradiation is performed with an inclination closer to perpendicular to the film surface direction of the lower core layer 1. By this step, the gap layer 4 extending on both sides of the lower surface of the upper magnetic pole layer 5 is cut, and further, a part of the lower core layer 1 below the gap layer 4 is also cut, and the protruding portion 1b is formed on the lower core layer 1. It is formed. In this process, there is a problem that the scraped magnetic particles of the gap layer 4 and the lower core layer 1 are reattached to the side surface of the upper magnetic pole layer 5, and therefore, the second trimming process is compared with the first trimming process. As a result, ion irradiation is performed from an oblique direction, and at the same time as the magnetic powder is removed, inclined surfaces 1 a and 1 a are formed on the upper surfaces on both sides of the lower core layer 1.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure of the thin film magnetic head shown in FIG. 24 and FIG. 25, the tip surface 10c of the upper core layer 10 having a width dimension larger than the track width Tw is exposed on the surface facing the recording medium. Side fringing occurs due to magnetic leakage between the core layer 10 and the upper magnetic pole layer 5, and when the side fringing occurs, the surface recording density is lowered.
[0018]
Therefore, in order to manufacture a thin film magnetic head that can cope with future high recording density, it is necessary to reduce the occurrence of side fringing simultaneously with the narrowing of the track width Tw.
[0019]
The thin film magnetic head manufacturing method shown in FIGS. 24 and 25 performs a trimming process. Due to this trimming process, variations in track width Tw and shape are generated, and the height of the top pole layer 5 is reduced. Problems such as severeness occur.
[0020]
The reason for performing the trimming step is that, in the state shown in FIG. 27, the gap layer 4 and the lower core layer 1 are formed to extend on both sides of the lower surface of the upper magnetic pole layer 5. This is because side fringing is likely to occur between the gaps 1, and the gap layer 4 spreading on both sides of the lower surface of the upper magnetic pole layer 5 is shaved by the trimming process as shown in FIG. It has been considered that by forming the portion 1b and the inclined surface 1a, the distance between the upper magnetic pole layer 5 and the lower core layer 1 can be increased, and the occurrence of side fringing can be appropriately reduced.
[0021]
However, in the case of performing the milling process, the variation in the amount of magnetic particles adhering to both sides of the upper magnetic pole layer 5 and the variation in removing the magnetic particles, and further, the first trimming process is performed in the film surface direction of the lower core layer 1 as described above. On the other hand, when the ion irradiation is performed from a direction closer to the vertical, the height of the upper magnetic pole layer 5 is significantly reduced. As a result, the track width Tw and the shape of the upper magnetic pole layer 5 are likely to vary. In addition, the height dimension of the upper magnetic pole layer 5 is significantly reduced and the height dimension varies.
[0022]
Therefore, when the trimming process is performed, the reproducibility in manufacturing the thin film magnetic head is deteriorated, and the volume of the upper magnetic pole layer 5 is reduced due to the reduction in the height dimension of the upper magnetic pole layer 5. However, the magnetic saturation is easily reached and the recording characteristics are deteriorated.
[0023]
The present invention is intended to solve the above-described conventional problems, and particularly to provide a thin-film magnetic head that can appropriately prevent side fringing and can be manufactured with good reproducibility, and a method for manufacturing the same. It is aimed.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
  A lower core layer,
  A lower magnetic pole layer, a gap layer, and an upper magnetic pole layer are sequentially laminated on the lower core layer, or a gap core and an upper magnetic pole layer are laminated in this order, and a recording core exposed on a surface facing the recording medium;
  An upper core layer magnetically bonded onto the upper pole layer of the recording core;
  In the thin film magnetic head having the lower core layer, the recording core, and a coil for inducing a magnetic field for recording in the upper core layer,
  The recording core has a front end region having a constant width in the track width direction from the surface facing the recording medium in the height direction, and a width in the track width direction in the height direction starting from a height side end of the front end region. A rear end region that gradually widens,
  The front end surface of the upper core layer facing the recording medium is in a position retracted in the height direction from the front surface facing the recording medium, and the front end surfaceWholeIs an inclined surface or curved surface that gradually deepens in the height direction from the lower core layer side toward the upper core layer side.And is formed in a curved shape that gradually deepens in the height direction as it goes to both sides in the track width direction,
  The shortest receding distance L3 from the surface facing the recording medium to the tip surface of the upper core layer is not more than the longest length dimension in the height direction from the facing surface of the recording core, and the recording core Formed shorter than the length dimension of the tip region,
  The width dimension in the track width direction of the upper core layer at the end joined on the upper pole layer is larger than the width dimension in the track width direction of the upper pole layer, and the upper core layer A thin film magnetic head, wherein the thin film magnetic head is bonded to the entire surface of the rear end region of the core.
[0025]
  As described above, in the present invention, the tip surface of the upper core layer is formed so as to recede in the height direction from the surface facing the recording medium, and further, the inclined surface deepens in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side. Alternatively, since it is formed with a curved surface, the tip surface of the upper core layer is not exposed as in the prior art. Therefore, according to the present invention, side fringing can be prevented appropriately. Thus, it is possible to efficiently flow the magnetic flux from the upper core layer to the upper magnetic pole layer, and it is possible to manufacture a thin film magnetic head that can cope with future higher recording density.
  In the present invention, it is preferable that the front end surface of the upper core layer facing the recording medium has a curved shape that gradually recedes in the height direction toward both sides in the track width direction. With this configuration, the occurrence of side fringing can be further suppressed.
  In addition, since the tip surface of the upper core layer is formed in a curved shape, when the upper core layer is patterned on the upper magnetic pole layer, the formation position of the upper core layer is relative to the upper magnetic pole layer. Even if it is formed slightly deviated from the predetermined position, the occurrence of side fringing can be reduced as compared with the conventional case.
[0026]
In the present invention,The receding distance L3 is preferably 0 μm <L3 ≦ 0.8 μm.
[0027]
In the present invention, the upper core layer is formed with a back surface positioned on the height side of the tip surface, and the back surface is directed in the height direction from the lower core layer side toward the upper core layer side. It is a curved surface or inclined surface that gradually deepens,
The inclination angle with respect to the height direction of the inclined surface formed on the back surface, or the inclination angle with respect to the height direction of the tangent line at the midpoint between the lower core layer end and the upper core layer end of the curved surface is θ1,
The inclination angle of the inclined surface formed on the tip surface of the upper core layer with respect to the height direction, or the height direction of the tangent line at the midpoint between the lower core layer end and the upper core layer end of the curved surface When the tilt angle is θ2,
The θ2 is preferably larger than the θ1.
[0028]
With this configuration, the magnetic flux from the upper core layer can be efficiently flowed to the upper magnetic pole layer, and the recording characteristics can be improved.
[0029]
  The inclination angle θ2 is preferably 60 ° ≦ θ2 <90.
[0031]
In the case of the above configuration, when the tangent line that contacts the terminal end of the curved surface shape in the track width direction is a virtual line, the inclination of the virtual line with respect to the track width direction is 30 ° or more and 60 ° or less. preferable.
[0032]
Further, in the present invention, the upper core layer has a height starting from a tip end region extending in a height direction from a curved end portion of the tip end surface and having a constant width in the track width direction, and a height end of the tip end region. It is preferable to have a rear end region in which the width dimension in the track width direction gradually increases toward the direction.
[0033]
  In the present inventionThe width dimension in the track width direction of the upper core layer at the end joined on the upper pole layer is larger than the width dimension in the track width direction of the upper pole layer..With this configuration, the magnetic flux from the upper core layer can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer, and the recording characteristics can be improved.
[0034]
  Further, in the present invention, the recording core has a track width in the height direction starting from a tip region having a constant width in the track width direction from the surface facing the recording medium in the height direction and a height side end of the tip region. And a rear end region whose width dimension in the direction gradually increases..When the rear end region having the wide track width Tw is thus formed, the contact area between the recording core and the upper core layer can be increased.The upper core layer is formed so as to overlap the rear end portion of the recording core.
[0035]
In the case of the above configuration, it is preferable that the upper core layer is formed so as to overlap at least the rear end portion of the recording core.
[0036]
In the present invention, the gap layer is preferably formed of a nonmagnetic metal material that can be plated, and the nonmagnetic metal material is NiP, NiPd, NiW, NiMo, Au, Pt, Rh, Pd, It is preferable that it is selected from one or more of Ru and Cr.
[0037]
  The method of manufacturing the thin film magnetic head in the present invention is as follows.
(A) On the lower core layer, the lower magnetic pole layer, the gap layer, and the upper magnetic pole layer are laminated in this order, and the dimensions of the lower magnetic pole layer and the upper magnetic pole layer in the track width direction are determined on the surface facing the recording medium; Alternatively, the gap layer and the upper magnetic pole layer are sequentially laminated, and the width dimension in the track width direction of the upper magnetic pole layer is determined on the surface facing the recording medium, and the track width direction in the height direction from the surface facing the recording medium is determined. Forming a recording core having a leading end region having a constant width dimension and a trailing end region in which the width dimension in the track width direction gradually increases in the height direction starting from the height-side end of the leading end region;
(B) forming an insulating layer around the recording core before the step (a) or after the step (a), and making the upper surface of the recording core and the insulating layer flush with each other; ,
(C) forming a resist layer on the recording core and the insulating layer;
(D) forming a blanking pattern for forming an upper core layer in the resist layer, and exposing the region other than the pattern of the resist layer, and developing the resist layer thereafter; The surface to be the tip of the core layerWholeAre inclined surfaces or curved surfaces that recede in the height direction as they rise from the lower core layer side.And a curved surface shape that gradually recedes in the height direction toward both sides of the track width direction,At this time, the surface to be the tip surface is formed at a position retreated in the height direction from the formation position of the surface facing the recording medium, and from the surface facing the recording medium to the surface to be the tip surface of the upper core layer. The shortest receding distance L3 is formed to be shorter than the longest length dimension in the height direction from the facing surface of the recording core and shorter than the length dimension of the tip region of the recording core, and further on the upper magnetic pole layer The width dimension in the track width direction of the upper core layer at the end joined to the recording medium is larger than the width dimension in the track width direction of the upper magnetic pole layer, and the upper core layer has the rear end region of the recording core. A step of defining a width dimension of the pattern so as to be bonded to the entire surface of
(E) The magnetic material is plated in the pattern, and the tip surface is in a position retracted in the height direction from the surface facing the recording medium according to the pattern, and the tip surfaceWholeBecomes an inclined surface or curved surface that gradually becomes deeper in the height direction as it moves away from the lower core layer sideIn addition, the curved surface shape gradually recedes in the height direction as it goes to both sides in the track width direction.Forming an upper core layer;
  It is characterized by having.
[0039]
In the present invention, the gap layer is preferably formed of a nonmagnetic metal material that can be plated. Specifically, the nonmagnetic metal material may be NiP, NiPd, NiW, NiMo, Au, Pt, Rh. , Pd, Ru, Cr are preferably selected from one or more.
[0040]
According to the manufacturing method of the present invention, there is provided a thin film magnetic head capable of manufacturing a thin film magnetic head with good reproducibility without variation in track width Tw and height of the recording core and capable of suppressing the occurrence of side fringing. It can be formed easily.
[0041]
Further, when the resist layer used for pattern formation of the upper core layer is exposed and developed, a region other than the pattern is exposed and developed, so that the lower core layer side is formed on the tip surface of the patterned upper core layer. It is possible to form an inclined surface or a curved surface that becomes deeper in the height direction from to the upper core layer side.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a partial front view showing the structure of a thin film magnetic head according to the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view of the thin film magnetic head shown in FIG. 1 is an example of a partial plan view of a thin film magnetic head in the present invention.
[0043]
The thin film magnetic head shown in FIG. 1 is an inductive head for recording. In the present invention, a reproducing head (MR head) using a magnetoresistive effect may be laminated below the inductive head.
[0044]
Reference numeral 20 shown in FIGS. 1 and 2 denotes a lower core layer formed of a magnetic material such as permalloy, for example. When a reproducing head is stacked below the lower core layer 20, a shield layer that protects the magnetoresistive element from noise may be provided separately from the lower core layer 20, or The lower core layer 20 may function as an upper shield layer of the reproducing head without providing the shield layer.
[0045]
As shown in FIG. 1, insulating layers 23 are formed on both sides of the lower core layer 20. As shown in FIG. 1, the upper surface 20a of the lower core layer 20 extending from the base end of the lower magnetic pole layer 21 to be described later may be formed extending in a direction parallel to the track width direction (X direction in the drawing). In addition, inclined surfaces 20b, 20b that are inclined in a direction away from the upper core layer 26 may be formed. By forming the inclined surfaces 20b, 20b on the upper surface of the lower core layer 20, the occurrence of side fringing can be more appropriately reduced.
[0046]
As shown in FIGS. 1 and 2, a recording core 24 is formed on the lower core layer 20, and the recording core 24 is exposed on the surface facing the recording medium. In this embodiment, the recording core 24 is a so-called track width restricting portion formed with a track width Tw. The track width Tw is preferably 0.7 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less.
[0047]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the recording core 24 has a laminated structure of a three-layer film of a lower magnetic pole layer 21, a gap layer 22, and an upper magnetic pole layer 35. Hereinafter, the magnetic pole layers 21 and 35 and the gap layer 22 will be described.
[0048]
As shown in FIGS. 1 and 2, a lower magnetic pole layer 21 that is the lowest layer of the recording core 24 is formed on the lower core layer 20 by plating. The lower magnetic pole layer 21 is magnetically connected to the lower core layer 20, and the lower magnetic pole layer 21 may be formed of the same material as or different from the lower core layer 20. Either a single layer film or a multilayer film may be used. The height of the lower magnetic pole layer 21 is, for example, about 0.3 μm.
[0049]
As shown in FIGS. 1 and 2, a nonmagnetic gap layer 22 is laminated on the lower magnetic pole layer 21.
[0050]
In the present invention, the gap layer 22 is preferably formed of a nonmagnetic metal material and plated on the lower magnetic pole layer 21. In the present invention, it is preferable to select one or more of NiP, NiPd, NiW, NiMo, NiRh, Au, Pt, Rh, Pd, Ru, and Cr as the nonmagnetic metal material. The layer 22 may be formed of a single layer film or a multilayer film. The height of the gap layer 22 is, for example, about 0.2 μm.
[0051]
Next, an upper magnetic pole layer 35 that is magnetically connected to an upper core layer 26 described later is plated on the gap layer 22. The upper magnetic pole layer 35 may be formed of the same material as the upper core layer 26 or may be formed of a different material. Either a single layer film or a multilayer film may be used. The height of the upper magnetic pole layer 35 is, for example, about 2.4 μm to 2.7 μm.
[0052]
As described above, if the gap layer 22 is formed of a nonmagnetic metal material, the lower magnetic pole layer 21, the gap layer 22, and the upper magnetic pole layer 35 can be continuously formed by plating.
[0053]
In the present invention, the recording core 24 is not limited to the laminated structure of the three-layer film. The recording core 24 may be formed of a two-layer film including a gap layer 22 and an upper magnetic pole layer 35.
[0054]
As described above, the lower magnetic pole layer 21 and the upper magnetic pole layer 35 constituting the recording core 24 may be formed of the same material or different materials from the core layer to which each magnetic pole layer is magnetically connected. However, in order to improve the recording density, the lower magnetic pole layer 21 and the upper magnetic pole layer 35 facing the gap layer 22 have a saturation magnetic flux higher than the saturation magnetic flux density of the core layer to which each magnetic pole layer is magnetically connected. It preferably has a density. Thus, since the lower magnetic pole layer 21 and the upper magnetic pole layer 35 have a high saturation magnetic flux density, it is possible to concentrate the recording magnetic field in the vicinity of the gap and improve the recording density.
[0055]
As shown in FIG. 2, a plating base layer 25 is formed between the lower magnetic pole layer 21 and the lower core layer 20.
[0056]
As shown in FIG. 2, the recording core 24 is formed with a length L1 from the surface facing the recording medium (ABS surface) to the height direction (Y direction in the drawing).
[0057]
As shown in FIG. 2, a Gd determining insulating layer 27 formed of, for example, a resist is formed on the lower core layer 20, and the surface of the Gd determining insulating layer 27 is formed in a curved shape, for example. Yes. As shown in FIG. 2, an upper magnetic pole layer 35 is formed to extend on the curved surface.
[0058]
As shown in FIG. 2, the height h2 of the upper magnetic pole layer 35 on the Gd determining insulating layer 27 is, for example, about 1.4 μm to 1.7 μm. In the prior art, it was formed smaller than the height dimension h2, and the volume of the upper magnetic pole layer could not be obtained. However, in the present invention, the height dimension h2 of the upper magnetic pole layer 35 is increased. The volume of the upper magnetic pole layer 35 can be increased.
[0059]
The reason for this is that, in the present invention, a trimming process from the direction perpendicular to the film surface of the lower core layer 20 is not required, as will be described in the manufacturing method described later.
[0060]
Further, by forming the upper magnetic pole layer 35 on the Gd determining insulating layer 27, the length L1 of the upper magnetic pole layer 35 can be formed longer, so that the volume of the upper magnetic pole layer 35 can be further increased and high recording can be achieved. Also in the density increase, the magnetic saturation of the upper magnetic pole layer 35 can be reduced, and the recording characteristics can be improved.
[0061]
Further, as shown in FIG. 2, the length dimension L2 from the front surface of the Gd determining insulating layer 27 to the surface facing the recording medium is regulated as a gap depth Gd, and the gap depth Gd is the thickness of the thin film magnetic head. Since the electric characteristics are greatly affected, the length is set in advance.
[0062]
In the embodiment of FIG. 2, the gap depth Gd is regulated by the formation position of the Gd determining insulating layer 27 formed on the lower core layer 20.
[0063]
As shown in FIG. 2, a coil layer 29 is spirally wound on the lower core layer 20 via an insulating base layer 28 behind the recording core 24 in the height direction (Y direction in the drawing). Yes. The insulating underlayer 28 is made of, for example, AlO, Al2OThree, SiO2, Ta2OFive, TiO, AlN, AlSiN, TiN, SiN, SiThreeNFour, NiO, WO, WOThree, BN, CrN, and SiON are preferably formed of an insulating material made of at least one kind.
[0064]
Further, the pitch between the conductor portions of the coil layer 29 is filled with an insulating layer 30. The insulating layer 30 is made of AlO, Al2OThree, SiO2, Ta2OFive, TiO, AlN, AlSiN, TiN, SiN, SiThreeNFour, NiO, WO, WOThree, BN, CrN, or SiON.
[0065]
As shown in FIG. 1, the insulating layer 30 is formed on both sides of the recording core 24 in the track width direction (X direction in the drawing), and the insulating layer 30 is exposed on the surface facing the recording medium.
[0066]
As shown in FIG. 2, an insulating layer 31 made of an organic insulating material such as resist or polyimide is formed on the insulating layer 30, and a second coil layer 33 is spirally formed on the insulating layer 31. It is wound in a shape.
[0067]
As shown in FIG. 2, the second coil layer 33 is covered with an insulating layer 32 formed of an organic material such as resist or polyimide, and an upper portion formed of NiFe alloy or the like is formed on the insulating layer 32. The core layer 26 is patterned by, for example, a frame plating method.
[0068]
As shown in FIG. 2, the distal end portion 26 a of the upper core layer 26 is formed by being magnetically connected to the upper magnetic pole layer 35, and the proximal end portion 26 b of the upper core layer 26 is formed of the lower core layer 20. A magnetic layer is formed on the lifting layer 36 made of a magnetic material such as a NiFe alloy. The lifting layer 36 may not be formed. In this case, the base end portion 26 b of the upper core layer 26 is directly connected to the lower core layer 20.
[0069]
In the thin film magnetic head shown in FIG. 2, two coil layers are laminated, but may be formed of one layer. In this case, for example, on the lower core layer 20 and behind the recording core 24 in the height direction is filled with the insulating layer 30, and a coil layer is formed on the insulating layer 30. Alternatively, the second coil layer 33 shown in FIG. 2 is not formed, and the upper core layer 26 is formed along the insulating layer 31.
[0070]
By the way, in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is not exposed on the surface facing the recording medium, but in the height direction (Y in the drawing) from the surface facing the recording medium. Direction).
[0071]
As described above, in the present invention, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is formed so as to recede in the height direction from the surface facing the recording medium, so that the occurrence of side fringing can be appropriately reduced. It has become.
[0072]
As shown in FIG. 1, the width dimension in the track width direction (X direction in the drawing) of the tip surface 26c of the upper core layer 26 is T1, and this width dimension T1 is formed larger than the track width Tw. For this reason, when the front end surface 26c of the upper core layer 26 is exposed on the surface facing the recording medium, side fringing is likely to occur due to leakage magnetic flux between the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35. Thus, it is impossible to manufacture a thin film magnetic head that can cope with a higher recording density.
[0073]
Therefore, in the present invention, as described above, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is retracted in the height direction from the surface facing the recording medium so that the front end surface 26c is not exposed to the surface facing the recording medium. ing.
[0074]
As a result, side fringing can be appropriately prevented between the upper magnetic pole layer 35 exposed on the surface facing the recording medium and the upper core layer 26, and the thin film magnetic film can be used for future increases in recording density. A head can be manufactured.
[0075]
2 and 3, the shortest receding distance L3 from the surface facing the recording medium to the tip surface 26c of the upper core layer 26 is the longest length dimension in the height direction from the facing surface of the recording core. (= L1) or less, and preferably 0 μm <L3 ≦ 0.8 μm.
[0076]
By setting the receding distance L3 to 0.8 μm or less, the magnetic flux of the upper core layer 26 can be caused to flow into the upper magnetic pole layer 35 with relatively no loss.
[0077]
Further, as shown in FIG. 2, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is an inclined surface that gradually becomes deeper in the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side (the Z direction in the drawing). It is formed with. Alternatively, the tip surface 26c may be formed as a curved surface that gradually becomes deeper in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side.
[0078]
That is, when the tip surface 26c is inclined at an angle θ2 with respect to the height direction (Y direction in the figure), or when the tip surface 26c is formed as a curved surface, the lower core layer side end and the upper core layer side end of the curved surface. The inclination angle θ2 with respect to the height direction of the tangent at the midpoint is formed at least smaller than 90 °.
[0079]
The advantage of making the tilt angle θ2 smaller than 90 ° is as follows. That is, as shown in FIG. 2, the upper core layer 26 has, for example, Al.2OThreeIs covered with a protective layer 34 formed of an insulating material such as the above, but by making the inclination angle θ2 smaller than 90 °, the distance B between the front end portion 26a of the upper core layer 26 and the recording medium is This is because the protective layer 34 can be completely filled without forming a cavity.
[0080]
As described above, the inclination angle θ2 of the front end surface 26c of the upper core layer 26 is preferably smaller than 90 °. However, it may not be formed as small as possible. In the present invention, the upper core layer 26 includes the A back surface 26d with respect to the front end surface 26c is formed of a curved surface or an inclined surface that deepens in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side, and the inclination angle of the inclined surface with respect to the height direction or the lower core layer side of the curved surface When the inclination angle with respect to the height direction of the tangent at the middle point between the terminal end and the terminal end on the upper core layer is θ1, the inclination angle θ2 is preferably larger than the inclination angle θ1.
[0081]
Thus, by making the inclination angle θ2 of the tip surface 26c larger than the inclination angle θ1 of the back surface 26d, it is possible to prevent the tip portion 26a of the upper core layer 26 from being tapered, and the magnetic flux from the upper core layer 26 can be prevented. Can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35, and the recording characteristics can be improved.
[0082]
Furthermore, in the present invention, the inclination angle θ2 of the tip surface 26c is preferably in the range of 60 ° ≦ θ2 <90 °. When the inclination angle θ2 of the tip surface 26c is formed to be smaller than 60 °, the above-described taper of the tip portion 26a of the upper core layer 26 becomes conspicuous, and the volume of the tip portion 26a is reduced. This is because the efficiency of transmission of magnetic flux flowing from the upper core layer 26 to the upper magnetic pole layer 35 is likely to deteriorate.
[0083]
When the tip surface 26c is formed as a curved surface that gradually becomes deeper in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side, the curved surface may be formed in a convex shape or a concave shape. It may be.
[0084]
Next, as shown in FIG. 3, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a curved shape that gradually recedes in the height direction as it goes in the track width direction.
[0085]
As described above, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is not formed in a planar shape in the track width direction as in the prior art, but is formed in a curved shape, so that there is no corner between the tip surface 26c and the side surface. Magnetic flux leakage between the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35 can be further reduced, and the occurrence of side fringing can be further reduced.
[0086]
Further, by forming the front end surface 26c of the upper core layer 26 in a curved shape in the track width direction, even if the formation position of the upper core layer 26 with respect to the upper magnetic pole layer 35 is slightly shifted in the track width direction (X direction in the drawing). The influence of side fringing can be reduced as compared with the case where the tip surface 26c is formed in a planar shape in the track width direction. Therefore, it is possible to manufacture a thin film magnetic head that can appropriately reduce the occurrence of side fringing even if the alignment accuracy of the upper core layer 26 with respect to the upper magnetic pole layer 35 is somewhat lowered.
[0087]
In the present invention, when the tangent line in contact with the end portion 26e in the track width direction of the curved surface is defined as a virtual line E, the inclination θ4 of the virtual line E with respect to the track width direction (X direction in the drawing) is 30 °. The angle is preferably 60 ° or less.
[0088]
By setting the inclination θ4 to 30 ° or more and 60 ° or less, the magnetic flux transmission efficiency flowing from the upper core layer 26 to the upper magnetic pole layer 35 is not lowered, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 faces the recording medium. The side fringing from the tip surface 26c can be suppressed to substantially zero.
[0089]
Further, as shown in FIG. 3, the upper core layer 26 extends from the curved end portions 26e, 26e of the tip end surface 26c in the height direction and has a tip end region F having a constant width in the track width direction, and the tip end. Although it is configured with the rear end region G in which the width dimension in the track width direction gradually increases in the height direction (Y direction in the drawing) starting from the height side end of the region F, the shape is not limited to this.
[0090]
For example, the tip region F may be formed so that the width dimension extends in the height direction by the imaginary line E described above.
[0091]
As described above, in the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 and 2, the tip end portion 26a of the upper core layer 26 is formed so as to recede in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium. The front end surface 26c of the core layer 26 is formed as an inclined surface or a curved surface that gradually becomes deeper in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side (Z direction in the drawing), and the front end surface 26c has both sides in the track width direction. It is formed in a curved surface shape that gradually recedes in the height direction as it goes to.
[0092]
Next, as shown in FIG. 3, the width dimension of the upper core layer 26 at the end joined on the upper magnetic pole layer 35 is larger than the width dimension of the upper magnetic pole layer 35 in the track width direction. I understand that. As a result, the magnetic flux from the upper core layer 26 can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35, and the recording characteristics can be improved.
[0093]
In the present invention, in the portion where the upper core layer 26 and the recording core 24 overlap, the width dimension of the upper core layer 26 in the track width direction is twice to 2.5 times the width dimension of the recording core 24 in the track width direction. It is preferable that it is about twice. Within this range, when the upper core layer 26 is formed on the recording core 24, the upper surface of the recording core 24 is easily and reliably stacked within the width dimension of the upper core layer 26. In the upper magnetic pole layer 35.
[0094]
Further, as shown in FIG. 3, the recording core 24 is formed by a three-layer film of the lower magnetic pole layer 21, the gap layer 22 and the upper magnetic pole layer 35, or is formed by a two-layer film of the gap layer 22 and the upper magnetic pole layer 35. The recording core 24 has a leading end region C formed with a track width Tw in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium, and a height direction end of the leading end region C in the height direction. The rear end region D gradually increases in width.
[0095]
As described above, since the recording core 24 has the rear end region D formed with a width dimension wider than the track width Tw, the contact area with the upper core layer 26 can be increased, and the upper core layer 26 can be increased. Thus, it is possible to efficiently flow the magnetic flux from the upper magnetic pole layer 35.
[0096]
For this reason, the upper core layer 26 formed on the recording core 24 is joined to at least the rear end region D of the recording core 24 to increase the contact area between the upper core layer 26 and the recording core 24. Is preferable.
[0097]
In the present invention, the length dimension L4 of the tip region C formed with the track width Tw is preferably formed within the range of 0.2 μm <L4 ≦ 3.0 μm.
[0098]
If formed smaller than the above range, the length dimension of the tip region C of the recording core 24 becomes too short, and the width dimension of the recording core 24 exposed from the surface facing the recording medium is set to a predetermined track. It becomes difficult to regulate by the width Tw.
[0099]
On the other hand, if the upper core layer 26 is formed longer than the above range, the upper core layer 26 hardly overlaps on the rear end region D of the upper magnetic pole layer 35, and the upper magnetic layer 35 overlaps more in the front end region C. As a result, the advantage of increasing the contact area between the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35 cannot be utilized.
[0100]
FIG. 4 is a partial plan view of the thin film magnetic head of the present invention showing another shape of the recording core 24.
[0101]
As shown in FIG. 4, the recording core 24 is formed with a track length Tw and a predetermined length L5 from the surface facing the recording medium in the height direction (Y direction in the drawing). That is, in the embodiment shown in FIG. 4, the rear end region D having a width dimension larger than the track width Tw is not formed in the recording core 24 as in the embodiment shown in FIG.
[0102]
The shape of the recording core 24 shown in FIG. 4 has the advantage that the track width Tw can be appropriately regulated, although the contact area with the upper core layer 26 is smaller than the shape of the recording core 24 shown in FIG.
[0103]
The length L5 of the recording core 24 is preferably formed within a range of 0.8 μm ≦ L5 ≦ 6.0 μm. When the length L5 is 0.8 μm or more, the magnetic flux transmission efficiency flowing from the upper core layer 26 to the upper magnetic pole layer 35 is increased in order to obtain a sufficient contact area between the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35. There is no drop. If the length L5 is larger than 6.0 μm, when the recording core 24 is grown by plating, each layer cannot be formed uniformly, and the film thickness is tapered or curved at the inner end. Variations in the magnetic gap and gap depth Gd are undesirably large.
[0104]
In the embodiment shown in FIG. 4 as well, as in the embodiment shown in FIG. 3, the width dimension in the track width direction of the upper core layer 26 at the end joined on the upper magnetic pole layer 35 is the same as that of the upper magnetic pole layer 35. Thus, the magnetic flux from the upper core layer 26 can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35.
[0105]
Further, the size ratio of the overlapping portion of the upper core layer 26 and the recording core 24 shown in FIG. 4 and the shape of the upper core layer 26 are the same as those described with reference to FIG.
[0106]
5 and 6 are partial plan views of a thin film magnetic head according to another embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 5, similarly to FIG. 3, the upper core layer 26 is formed so as to recede in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 is formed. Is not exposed from the surface facing the recording medium, and a protective layer 34 shown in FIG. 2 is buried between the surface facing the recording medium and the front end surface 26 c of the upper core layer 26.
[0107]
In the thin film magnetic head shown in FIG. 5, as in the thin film magnetic head shown in FIG. 2, the tip surface 26c of the upper core layer 26 extends in the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side. It is formed with an inclined surface or curved surface that gradually becomes deeper.
[0108]
Thus, the upper core layer 26 is formed so as to recede in the height direction from the surface facing the recording medium, and the tip surface 26c is inclined so as to gradually deepen in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side. By forming the surface or curved surface, the occurrence of side fringing can be appropriately reduced between the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35, and the magnetic flux from the upper core layer 26 is applied to the upper magnetic pole layer 35. It is possible to flow efficiently, and the gap between the front end surface 26c of the upper core layer 26 and the recording medium can be completely filled with the protective layer 34 without forming a cavity.
[0109]
In the embodiment shown in FIG. 5, like the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the tip surface 26c of the upper core layer 26 has a curved surface shape that becomes deeper in the height direction as it goes to both sides in the track width direction. The tip end surface 26c is not formed, but has a planar shape extending in a direction parallel to the track width direction (X direction in the drawing).
[0110]
As described above, in the embodiment shown in FIG. 5, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a planar shape in the track width direction, but the front end surface 26c extends in the height direction from the surface facing the recording medium. Since the front end surface 26c is not exposed from the surface facing the recording medium by being formed so as to recede in the Y direction (illustrated in the drawing), the structure is effective in suppressing the occurrence of side fringing. Yes.
[0111]
In the embodiment shown in FIG. 5, the shape of the recording core 24 formed below the upper core layer 26 is the same as the shape of the recording core 24 shown in FIG.
[0112]
That is, the recording core 24 has a leading end region C formed with a track width Tw from the surface facing the recording medium in the height direction (Y direction in the figure), and the height of the recording region 24 in the height direction starting from the end of the leading end region C on the height side. The rear end region D gradually increases in the width dimension in the direction. By forming the rear end region D whose width dimension is larger than the track width Tw in this way, the contact area between the upper magnetic pole layer 35 and the upper core layer 26 can be increased.
[0113]
As shown in FIG. 5, the width dimension in the track width direction of the upper core layer at the end bonded to the upper magnetic pole layer 35 is larger than the width dimension in the track width direction of the upper magnetic pole layer 35. The magnetic flux from the upper core layer 26 can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35, and the recording characteristics can be improved.
[0114]
FIG. 6 is a partial plan view showing the structure of a thin film magnetic head according to another embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 6, similarly to the embodiment shown in FIG. 5, the upper core layer 26 is formed so as to recede in the height direction (Y direction shown in the drawing) from the surface facing the recording medium. The front end surface 26c is formed as an inclined surface or curved surface that gradually becomes deeper in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side (Z direction in the drawing) of the upper core layer 26.
[0115]
Therefore, the occurrence of side fringing can be reduced as compared with the conventional case, and at the same time, the space between the front end surface 26c of the upper core layer 26 from the surface facing the recording medium can be appropriately filled with the protective layer 34. The magnetic flux from the upper core layer 26 can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35.
[0116]
Also in this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 5, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a plane in a direction parallel to the track width direction (X direction in the drawing). Even in such a shape, the upper core layer 26 is formed so as to recede in the height direction from the surface facing the recording medium, so that the occurrence of side fringing can be reduced as compared with the conventional case.
[0117]
In the embodiment shown in FIG. 6, the recording core 24 is formed with a predetermined length dimension L5 in the height direction from the surface facing the recording medium with a track width. Thus, when the width dimension of the recording core 24 is formed only with the track width Tw, the track width Tw is easily regulated within a predetermined dimension.
[0118]
Also in this embodiment, as shown in FIG. 6, the width dimension in the track width direction of the upper core layer at the end joined on the upper magnetic pole layer 35 is the track width of the upper magnetic pole layer 35. It is larger than the width dimension in the direction, and the magnetic flux from the upper core layer 26 can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35, so that the recording characteristics can be improved.
[0119]
As shown in FIGS. 5 and 6, the upper core layer 26 includes a tip region F having a constant width dimension, and a width dimension in the track width direction from the height side end of the tip region F toward the height direction. Is composed of a rear end region G that gradually widens, but other shapes may also be used. For example, the tip region F may be formed so that the width dimension gradually increases in the height direction.
[0120]
7 is a partial front view showing the structure of a thin film magnetic head according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the cross section taken along line 8-8 shown in FIG. 10 is a partial plan view of the thin film magnetic head.
[0121]
The thin film magnetic head in FIGS. 7 to 10 is the same as the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 to 6 except for the shape of the upper core layer 26, except for the other portions.
[0122]
That is, as shown in FIG. 8, on the lower core layer 20, a recording core 24 having a predetermined length L1 is formed in the height direction from the surface facing the recording medium. From the bottom, the lower magnetic pole layer 21, the gap layer 22, and the upper magnetic pole layer 35 are composed of a three-layer film, or the gap layer 22 and the upper magnetic pole layer 35 are formed of a two-layer film. Further, a Gd determining insulating layer 27 is formed between the lower core layer 20 and the recording core 24, and a length dimension L2 from the surface facing the recording medium to the front surface of the Gd determining insulating layer 27 is a gap depth ( Gd).
[0123]
As shown in FIG. 8, a coil layer 29 is spirally formed on the lower core layer 20 and behind the recording core 24 in the height direction with an insulating base layer 28 interposed therebetween. Further, the pitch between the conductor portions of the coil layer 29 is covered with an insulating layer 30 formed of an inorganic insulating material or the like, and the insulating layer 30 is exposed on the surface facing the recording medium as shown in FIG. ing.
[0124]
An insulating layer 31 made of an organic insulating material or the like is formed on the coil layer 29, and a second coil layer 33 is spirally wound on the insulating layer 31.
[0125]
The second coil layer 33 is covered with an insulating layer 32 formed of an organic insulating material or the like, and the upper core layer 26 is patterned on the insulating layer 32 by frame plating or the like, for example. . The front end portion 26a of the upper core layer 26 is formed so as to overlap the upper magnetic pole layer 35, and the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35 are magnetically connected. The base end portion 26 b of the upper core layer 26 is magnetically connected to a lifting layer 36 made of a magnetic material formed on the lower core layer 20.
[0126]
In this embodiment, unlike the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the upper core layer 26 is not formed to recede in the height direction from the surface facing the recording medium. The top end surface 26c of the upper core layer 26 is formed to extend to the surface facing the recording medium, and a part thereof is located on the surface facing the recording medium.
[0127]
As shown in FIG. 8, the front end surface 26c of the upper core layer 26 gradually deepens in the height direction (Y direction shown) from the lower core layer side to the upper core layer side (Z direction shown) of the upper core layer 26. It is formed with an inclined surface or curved surface.
[0128]
Further, as shown in FIG. 8, the back surface 26d located on the height side of the tip surface 26c is an inclined surface or curved surface that gradually becomes deeper in the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side. The inclination of the back surface 26d with respect to the height direction is θ1 (in the case where the back surface 26d is formed with a curved surface, the midpoint between the end of the curved surface on the lower core layer side and the end of the upper core layer side) It is preferable that the inclination angle θ2 is larger than the inclination angle θ1 when the inclination angle θ1) with respect to the height direction of the tangent line is set to θ2 with respect to the height direction of the tip surface 26c.
[0129]
Thus, by making the inclination angle θ2 of the tip surface 26c larger than the inclination angle θ1 of the back surface 26d, the tip portion 26a of the upper core layer 26 can be prevented from being tapered, and the volume of the tip portion 26a can be reduced. It is possible to effectively increase the magnetic flux from the upper core layer 26, and to efficiently flow the magnetic flux from the upper magnetic pole layer 35, so that the recording characteristics can be improved.
[0130]
In the present invention, in addition to the above conditions, the inclination angle θ2 of the tip surface 26c is preferably in the range of 60 ° ≦ θ2 <90 °. When the inclination angle θ2 of the distal end surface 26c is formed to be smaller than 60 °, the shape of the distal end portion 26a of the upper core layer 26 is likely to be tapered, and thus the volume of the distal end portion 26a is reduced. This is because the efficiency of the magnetic flux flowing from the upper core layer 26 to the upper magnetic pole layer 35 tends to deteriorate.
[0131]
Further, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is formed as an inclined surface or a curved surface that becomes deeper in the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side. Combined with the curved surface shape in the track width direction (X direction in the drawing), the occurrence of side fringing can be appropriately suppressed.
[0132]
In the present invention, as shown in FIG. 9, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a curved surface shape that gradually recedes in the height direction (Y direction in the drawing) toward the both sides in the track width direction. Yes.
[0133]
As described above, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a curved shape that recedes in the height direction in the track width direction (X direction in the drawing), so that the upper core layer exposed on the surface facing the recording medium. As shown in FIG. 7, the front end surface 26c of 26 is only a portion indicated by reference numeral 26h, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 is slightly exposed to the surface facing the recording medium.
[0134]
That is, in the present invention, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a curved shape that recedes in the height direction as it goes to both sides in the track width direction, and the tip surface 26c is formed from the lower core layer side to the upper core layer side. The tip surface 26c of the upper core layer 26 is only slightly exposed on the surface facing the recording medium, and is formed between the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35. Thus, the leakage of magnetic flux can be reduced, and the occurrence of side fringing can be further reduced.
[0135]
In addition, it is preferable that the part of the front end surface 26c of the upper core layer 26 exposed on the surface facing the recording medium has a width dimension smaller than the track width Tw. Thereby, it is possible to more appropriately prevent the occurrence of side fringing.
[0136]
Further, by forming the tip surface 26c of the upper core layer 26 in a curved shape in the track width direction (X direction in the drawing), the formation position of the upper core layer 26 with respect to the upper magnetic pole layer 35 is somewhat in the track width direction (X in the drawing). Even if the tip end face 26c is formed in a planar shape in the track width direction, the influence of side fringing can be reduced. Therefore, it is possible to manufacture a thin film magnetic head that can appropriately reduce the occurrence of side fringing even if the alignment accuracy of the upper core layer 26 with respect to the upper magnetic pole layer 35 is somewhat lowered.
[0137]
In the present invention, when the tangent line in contact with the end portions 26e and 26e in the track width direction of the tip surface 26c is defined as the virtual line E, the inclination θ4 of the virtual line E with respect to the track width direction (X direction in the drawing) is The angle is preferably 30 ° or more and 60 ° or less.
[0138]
By setting the inclination θ4 to 30 ° or more and 60 ° or less, the magnetic flux transmission efficiency flowing from the upper core layer 26 to the upper magnetic pole layer 35 is maintained, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 is almost the surface facing the recording medium. Even if they are formed at the same position, occurrence of side fringing can be appropriately suppressed.
[0139]
Also in the embodiment shown in FIG. 10, as in the embodiment shown in FIG. 9, the tip surface 26 c of the upper core layer 26 is inclined deeper in the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side. The tip surface 26c is formed in a curved surface shape that becomes deeper in the height direction (Y direction in the figure) toward both sides in the track width direction.
[0140]
The difference between FIG. 9 and FIG. 10 is the shape of the recording core 24 formed below the upper core layer 26. In FIG. 9, the recording core 24 tracks in the height direction from the surface facing the recording medium. A tip region C formed with a width Tw and a height side of the tip region C
In contrast to the rear end region D whose width in the track width direction gradually increases from the end to the height direction, the recording core 24 in FIG. 10 has a track width Tw and a surface facing the recording medium. Is formed with a predetermined length L5 in the height direction, and the rear end region D is not formed.
[0141]
In the shape of the recording core 24 shown in FIG. 9, if the length dimension L4 of the tip region C formed with the track width Tw is too short, due to processing on the surface facing the recording medium at the time of manufacturing the thin film magnetic head, Although the track width Tw may be larger than a predetermined dimension, the presence of the rear end region D has the advantage that the contact area with the upper core layer 26 can be increased, while the recording core shown in FIG. In the shape of 24, the contact area with the upper core layer 26 is smaller than that of the embodiment shown in FIG. 9, but there is an advantage that the track width Tw can be easily regulated within a predetermined dimension.
[0142]
Note that the length dimension L4 of the tip region C of the recording core 24 in FIG. 9 is preferably in the range of 0 μm <L4 ≦ 3.0 μm, and the length dimension L5 of the recording core 24 shown in FIG. It is preferable that the range is 8 μm ≦ L5 ≦ 6.0 μm. The reason is as described above.
[0143]
As shown in FIGS. 9 and 10, the width dimension in the track width direction of the upper core layer 26 at the end joined on the upper magnetic pole layer 35 is the width in the track width direction of the upper magnetic pole layer 35. Therefore, the magnetic flux from the upper core layer 26 can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35. The width dimension in the track width direction of the upper core layer 26 is preferably about 2 to 2.5 times the width dimension in the track width direction of the recording core 24 at the overlapped portion. The reason is as described above.
[0144]
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the upper core layer 26 includes a tip region F formed with a constant width dimension in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium, and the tip region F. The rear end region G gradually increases in the width direction in the track width direction starting from the end on the height side, but is not limited to this shape and is formed in other shapes in the present invention. It doesn't matter. For example, the width dimension of the tip region F of the upper core layer 26 may be formed so as to gradually expand along the virtual line E shown in FIG.
[0145]
11 is a partial front view showing another embodiment of the thin film magnetic head of the present invention. FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the thin film magnetic head taken along line 12-12 shown in FIG. 13 and 14 are partial plan views of the thin film magnetic head.
[0146]
The thin film magnetic head shown in FIGS. 11 to 14 is the same as the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 to 6 except for the shape of the upper core layer 26, except for the other parts.
[0147]
That is, as shown in FIG. 12, a recording core 24 is formed on the lower core layer 20 with a predetermined length L1 in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium. The recording core 24 is composed of a three-layer film of the lower magnetic pole layer 21, the gap layer 22, and the upper magnetic pole layer 35 from the bottom, or a two-layer film of the gap layer 22 and the upper magnetic pole layer 35. Further, a Gd determining insulating layer 27 is formed between the lower core layer 20 and the recording core 24, and a length dimension L2 from the surface facing the recording medium to the front surface of the Gd determining insulating layer 27 is a gap depth ( Gd).
[0148]
As shown in FIG. 12, a coil layer 29 is spirally wound on the lower core layer 20 and behind the recording core 24 in the height direction with an insulating base layer 28 interposed therebetween. Further, the pitch between the conductor portions of the coil layer 29 is covered with an insulating layer 30 formed of an inorganic insulating material or the like, and the insulating layer 30 is exposed on the surface facing the recording medium as shown in FIG. ing. As shown in FIG. 1, inclined surfaces 20 b and 20 b may be formed on the upper surface of the lower core layer 20. Thereby, generation | occurrence | production of side fringing can be prevented more appropriately.
[0149]
An insulating layer 31 made of an organic insulating material or the like is formed on the coil layer 29, and a second coil layer 33 is spirally wound on the insulating layer 31.
[0150]
The second coil layer 33 is covered with an insulating layer 32 formed of an organic insulating material or the like, and the upper core layer 26 is patterned on the insulating layer 32 by frame plating or the like, for example. . The front end portion 26a of the upper core layer 26 is formed so as to overlap the upper magnetic pole layer 35, and the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35 are magnetically connected. The base end portion 26 b of the upper core layer 26 is magnetically connected to a lifting layer 36 made of a magnetic material formed on the lower core layer 20.
[0151]
In this embodiment, unlike the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the upper core layer 26 is not formed to recede in the height direction from the surface facing the recording medium. The top end surface 26c of the upper core layer 26 is formed to extend to the surface facing the recording medium, and a part thereof is located on the surface facing the recording medium.
[0152]
In the present invention, as shown in FIG. 13, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a curved surface shape that recedes in the height direction (Y direction in the drawing) toward the both end portions.
[0153]
In this embodiment, as shown in the embodiment shown in FIGS. 1 to 6 and the embodiment shown in FIGS. 7 to 10, the front end surface 26c of the upper core layer 26 has a height from the lower core layer side to the upper core layer side. It is not formed with an inclined surface or a curved surface that gradually becomes deeper in the direction, and the tip surface 26c is formed along the surface facing the recording medium.
[0154]
For this reason, as shown in FIG. 11, the tip surface 26c of the upper core layer 26 has a portion 26i having a constant width dimension from the lower core layer side to the upper core layer side on the surface facing the recording medium. Exposed.
[0155]
As described above, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is formed in a curved shape that recedes in the height direction as it goes to both sides in the track width direction, so that the front end surface 26c is a surface facing the recording medium. Even if it is positioned, the exposed portion from the surface facing the recording medium is only the portion 26i shown in FIG. 11, and the tip surface 26c of the upper core layer 26 is slightly exposed to the surface facing the recording medium. It becomes composition.
[0156]
Therefore, magnetic flux leakage between the upper core layer 26 and the upper magnetic pole layer 35 can be reduced, and the occurrence of side fringing can be further reduced.
[0157]
In addition, it is preferable that the part of the front end surface 26c of the upper core layer 26 exposed on the surface facing the recording medium has a width dimension smaller than the track width Tw. Thereby, it is possible to more appropriately prevent the occurrence of side fringing.
[0158]
Further, by forming the front end surface 26c of the upper core layer 26 in a curved shape in the track width direction, even if the formation position of the upper core layer 26 with respect to the upper magnetic pole layer 35 is slightly shifted in the track width direction (X direction in the drawing). The influence of side fringing can be reduced as compared with the case where the tip surface 26c is formed in a planar shape in the track width direction. Therefore, it is possible to manufacture a thin film magnetic head that can appropriately reduce the occurrence of side fringing even if the alignment accuracy of the upper core layer 26 with respect to the upper magnetic pole layer 35 is somewhat lowered.
[0159]
In the present invention, when the tangent line in contact with the end portion 26e of the tip surface 26c is defined as the virtual line E, the inclination θ4 of the virtual line E with respect to the track width direction (X direction in the drawing) is 30 ° or more and 60 ° or less. It is preferable that
[0160]
By setting the inclination θ4 to 30 ° or more and 60 ° or less, the magnetic flux transmission efficiency flowing from the upper core layer 26 to the upper magnetic pole layer 35 is maintained, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 is almost the surface facing the recording medium. Even if they are formed at the same position, occurrence of side fringing can be appropriately suppressed.
[0161]
Also in the embodiment shown in FIG. 14, as in the embodiment shown in FIG. 13, the tip surface 26c of the upper core layer 26 has a curved surface shape that recedes in the height direction (Y direction shown in the drawing) toward both sides in the track width direction. However, as in the embodiment shown in FIGS. 1 to 6 and the embodiment shown in FIGS. 7 to 10, the tip surface 26c has a height from the lower core layer side to the upper core layer side. An inclined surface or curved surface that is deep in the direction is not formed.
[0162]
The difference between FIG. 13 and FIG. 14 is the shape of the recording core 24 formed below the upper core layer 26. In FIG. 13, the recording core 24 tracks in the height direction from the surface facing the recording medium. In contrast to the front end region C formed with the width Tw and the rear end region D in which the width dimension in the track width direction gradually increases from the height-side end to the height direction of the front end region C, in FIG. The recording core 24 is formed with a track width Tw and a predetermined length L5 in the height direction from the surface facing the recording medium, and the rear end region D is not formed.
[0163]
In the shape of the recording core 24 shown in FIG. 13, if the length dimension L4 of the tip region C formed with the track width Tw is too short, due to processing on the surface facing the recording medium at the time of manufacturing the thin film magnetic head, Although the track width Tw may be larger than a predetermined dimension, the presence of the rear end region D has the advantage that the contact area with the upper core layer 26 can be increased, while the recording core shown in FIG. In the shape of 24, the contact area with the upper core layer 26 is smaller than that of the embodiment shown in FIG. 9, but there is an advantage that the track width Tw can be easily regulated within a predetermined dimension.
[0164]
The length dimension L4 of the tip region C of the recording core 24 shown in FIG. 13 is preferably in the range of 0.2 μm <L4 ≦ 3.0 μm, and the length dimension L5 of the recording core 24 shown in FIG. Is preferably in the range of 0.8 μm ≦ L5 ≦ 6.0 μm. The reason is as described above.
[0165]
As shown in FIGS. 13 and 14, the width dimension in the track width direction of the upper core layer 26 at the end joined on the upper magnetic pole layer 35 is larger than the width dimension in the track width direction of the upper magnetic pole layer 35. Therefore, the magnetic flux from the upper core layer 26 can be efficiently passed through the upper magnetic pole layer 35. The width dimension in the track width direction of the upper core layer 26 with respect to the width dimension in the track width direction of the recording core 24 in the overlapped portion is preferably about 2 to 2.5 times. The reason is as described above.
[0166]
As shown in FIGS. 13 and 14, the upper core layer 26 includes a tip region F formed with a constant width in the height direction from the surface facing the recording medium, and a height from the end of the tip region F on the height side. Although the rear end region G gradually increases in the track width direction in the direction, the present invention is not limited to this shape and may be formed in other shapes.
[0167]
For example, the width dimension of the tip region F of the upper core layer 26 may be formed so as to gradually widen along the virtual line E shown in FIG.
[0168]
As described above, according to the thin film magnetic head of the present invention, the upper core layer 26 is retracted in the height direction from the surface facing the recording medium, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 is moved to the lower core layer side. Forming an inclined surface or curved surface deepening in the height direction from the upper core layer side, and further forming the tip end surface 26c in a curved shape that recedes in the height direction toward both sides in the track width direction, or The upper core layer 26 is retracted in the height direction from the surface facing the recording medium, and the tip surface 26c of the upper core layer 26 is inclined or deepened in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side. By forming a curved surface, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is deepened in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side. The tip surface 26c is formed with an inclined surface or a curved surface, and the tip surface 26c is formed in a curved shape that recedes in the height direction toward both sides in the track width direction, or the tip surface 26c of the upper core layer 26 is formed with a track width. By forming it in a curved shape that recedes in the height direction as it goes to both sides of the direction, it is possible to suppress the occurrence of side fringing as compared with the conventional case, and further, the magnetic flux from the upper core layer 26 is transferred to the upper magnetic pole layer 35. It is possible to manufacture a thin-film magnetic head that can be efficiently flowed to the future and can cope with future higher recording densities.
[0169]
Next, a method for manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0170]
FIGS. 15 to 21 are process diagrams showing a method of manufacturing the thin film magnetic head shown in FIGS. 15 to 18, a partial front view of the thin film magnetic head is shown on the left side, and a partial sectional view thereof is shown on the right side.
[0171]
In FIG. 15, after the Gd determining insulating layer 27 is formed on the lower core layer 20 as shown in the right figure, a resist layer 40 having a height dimension h3 is formed on the lower core layer 20. The height dimension h3 is, for example, about 4.0 μm.
[0172]
Next, a groove 40a having a predetermined length L6 is formed in the height direction (Y direction in the figure) from the surface facing the recording medium by exposure and development on the resist layer 40. A width dimension t2 of the groove 40a is, for example, about 0.45 μm. Since the width dimension t2 is a width regulated as the track width Tw, the width dimension t2 is preferably formed as small as possible. For example, the width dimension is formed with a limit value of i-line used for exposure. It is preferable.
[0173]
Next, as shown in the left diagram of FIG. 15, the lower magnetic pole layer 21, the gap layer 22, and the upper magnetic pole layer 35 are continuously plated and laminated in the groove 40a from the bottom. In order to perform continuous plating in this manner, the gap layer 22 must be formed of a nonmagnetic metal material that can be plated. Specifically, the nonmagnetic metal material is preferably selected from one or more of NiP, NiPd, NiW, NiMo, Au, Pt, Rh, Pd, Ru, and Cr.
[0174]
The recording core 24 is constituted by the three-layer film formed in the groove 40a. The recording core 24 is not limited to a three-layer film. For example, the recording core 24 may be composed of the gap layer 22 and the upper magnetic pole layer 35.
[0175]
Then, the resist layer 40 is removed. FIG. 16 shows this state. The width dimension of the recording core 24 formed in the lower core layer 20 is regulated as a track width Tw, and the track width Tw is preferably 0.7 μm or less, more preferably 0.5 μm or less.
[0176]
The height h4 of the recording core 24 is preferably in the range of 1 μm ≦ h4 ≦ 4 μm. For example, the bottom pole layer 21 is formed with a height of about 0.3 μm, the gap layer 22 is formed with a height of about 0.2 μm, and the top pole layer 35 has a height of 3.0 μm. It is formed with about 3.3 μm.
[0177]
Next, as shown in FIG. 17, the lower core layer 20 and further the recording core 24 are filled with an insulating layer 30. The insulating material forming the insulating layer 30 is preferably an inorganic insulating material. Specifically, AlO, Al2OThree, SiO2, Ta2OFive, TiO, AlN, AlSiN, TiN, SiN, SiThreeNFour, NiO, WO, WOThree, BN, CrN, or SiON.
[0178]
The reason why the insulating layer 30 is formed of an inorganic insulating material in this way is to make it easy to polish the surface of the insulating layer 30 by the CMP technique to be performed next.
[0179]
As shown in FIG. 17, the insulating layer 30 is polished from the H-H line using a CMP technique. As a result, the surface of the insulating layer 30 is planarized, and the surface of the top pole layer 35 is exposed from the surface of the insulating layer 30. This state is shown in FIG.
[0180]
In FIG. 17, the surface of the recording core 24 is scraped by the CMP technique, so that the height dimension of the recording core 24 is h5 as shown in FIG. It becomes about 4 μm to 2.7 μm. 18, the height dimension of the upper magnetic pole layer 35 on the Gd determining insulating layer 27 is h6, and the height dimension h6 is about 1.4 μm to 1.7 μm.
[0181]
By the way, according to the manufacturing method of the present invention, the height dimension h5 of the recording core 24 and the height dimension h6 of the upper magnetic pole layer 35 on the Gd determining insulating layer 27 can be easily formed within the predetermined dimensions, and the reproducibility is high. Thin film magnetic heads can be manufactured.
[0182]
This is because the trimming process from the direction near the perpendicular to the film surface of the lower core layer 20 is not performed as in the prior art. Conventionally, the trimming process is an indispensable process in order to suppress the occurrence of side fringing. However, the trimming process significantly reduces the height dimension of the top pole layer 35 and causes variations in the track width Tw. The reproducibility at the time of manufacture was very low.
[0183]
On the other hand, in the present invention, by forming the gap layer 22 constituting the recording core 24 with a nonmagnetic metal material that can be plated, the lower magnetic pole layer 21 is sequentially formed in the groove 40a of the resist layer 40 shown in FIG. The gap layer 22 and the top pole layer 35 can be continuously formed by plating.
[0184]
Therefore, in the present invention, the lower magnetic pole layer 21 projecting from the lower core layer 20 with the track width Tw and the gap layer 22 having the track width Tw thereon are arranged in a direction almost perpendicular to the film surface of the lower core layer 20. Therefore, it is possible to form a thin film magnetic head having a structure in which side fringing hardly occurs between the upper magnetic pole layer 35 and the lower core layer 20 without performing the trimming process. .
[0185]
However, in the present invention, a trimming step may be performed during the step shown in FIG. However, in the trimming step, the film surface of the lower core layer 20 is irradiated with ions from an oblique direction, and the ion irradiation angle is 45 ° to 75 °, more preferably 60 ° with respect to the vertical direction of the film surface. It is preferable to be within a range of ˜75 °.
[0186]
In the trimming process having the ion irradiation angle described above, the magnetic powder shaved by ion irradiation does not adhere to both sides of the recording core 24 as in the prior art, and in the present invention, the film surface of the lower core layer 20 is not affected. In the present invention, the shape of the recording core 24 is obtained even when the film surface of the lower core layer 20 is subjected to a trimming step from an oblique direction. It is difficult to cause variations and the like, and the problem that the height dimension of the recording core 24 is remarkably reduced does not occur.
[0187]
In the present invention, a thin film magnetic head capable of further reducing the track width Tw of the recording core 24 and adapting to future narrowing of the track can be manufactured by the trimming process, and the lower core extends from both sides of the lower surface of the recording core 24. Inclined surfaces 20b and 20b (see FIG. 1) can be formed on the upper surfaces on both sides of the layer 20, and a thin film magnetic head capable of suppressing the occurrence of side fringing can be manufactured.
[0188]
Next, a coil layer and an insulating layer 32 that covers the coil layer are formed on the insulating layer 30. Then, a resist layer 41 shown in FIG. 19 is formed on the surface of the upper magnetic pole layer 35, the insulating layer 30, and the insulating layer 32. FIG. 19 is a partial plan view of the thin film magnetic head.
[0189]
As shown in FIG. 19, a pattern 41 a of the upper core layer 26 is formed on the resist layer 41.
[0190]
As shown in FIG. 19, the front end surface 41b of the pattern 41a is formed so as to recede in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium, and the front end surface 41b extends in the track width direction. It is formed in a curved surface shape that recedes in the height direction as it goes toward both end portions 41c and 41c.
[0191]
In order to form the pattern 41a, the present invention is devised as follows. That is, in the present invention, the portion irradiated with light at the time of exposure is the portion 41d other than the pattern 41a in the resist layer 41, and the portion of the resist layer 41d irradiated with light is developed, leaving the resist layer 41d. Then, the resist layer 41 of the pattern 41a is removed (image reverse).
[0192]
This is a reverse exposure and development method, and conventionally, light is applied to the portion 41a that becomes the pattern of the upper core layer 26.
[0193]
In the present invention, the reason why the resist layer 41d other than the pattern 41a is irradiated with light and developed to remove the portion of the pattern 41a not irradiated with light is related to the shape of the remaining resist layer 41d.
[0194]
FIG. 20 is a partial sectional view of a thin film magnetic head according to the present invention. In FIG. 20, only the shape near the tip of the thin film magnetic head is shown.
[0195]
As shown in FIG. 20, the resist layer 41 d is left on the insulating layer 30 and the top pole layer 35. Among these, the resist layer 41d1 left in the height direction from the surface facing the recording medium has a back surface 41d2 extending from the lower core layer side to the upper core layer side (Z direction in the drawing) in the height direction ( It is left as an inclined surface or curved surface inclined in the Y direction in the figure.
[0196]
The reason why the resist layer 41d1 is left in the shape as described above is that light is applied to the resist layer 41d left by exposure and development, and conversely, light is applied to the portion of the pattern 41a to be removed. When the resist layer 41d is not exposed to light, the remaining resist layer 41d1 has a back surface 41d2 in the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side, as shown in FIG. It is left as an inclined surface or curved surface inclined in the opposite direction.
[0197]
As shown in FIG. 20, the height from the surface facing the recording medium to the back surface 41d2 of the resist layer 41d1 remaining in the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side. When the inclined surface or curved surface inclined in the direction is formed, the tip of the upper core layer 26 is formed by plating a magnetic material as the material of the upper core layer 26 in the pattern 41a as shown in FIG. An inclined surface or curved surface that deepens in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side can be formed on the surface 26c.
[0198]
As shown in FIG. 22, an inclined surface or mirror surface is formed on the back surface 41d2 of the remaining resist layer 41d1 so as to incline in a direction opposite to the height direction (Y direction in the drawing) from the lower core layer side to the upper core layer side. When the magnetic material as the material of the upper core layer 26 is plated in the pattern 41a, as shown in FIG. 23, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is on the upper core layer side from the lower core layer side. As a result, an inclined surface or curved surface opposite to the height direction is formed.
[0199]
In the case of the thin film magnetic head shown in FIG. 23, Al is formed between the front end surface 26c of the upper core layer 26 and the portion B between the opposed surfaces of the recording medium.2OThreeWhen the protective layer 34 is formed, it is difficult to completely fill the portion B with the protective layer 34, and a cavity is easily formed in the portion B.
[0200]
For this reason, in the present invention, the tip surface 26c of the upper core layer 26 is formed with an inclined surface or a curved surface that deepens in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side, as shown in FIG. Then, the resist layer 41d of the portion other than the pattern 41a of the upper core layer 26 is irradiated with light and then developed, and the tip surface of the pattern 41a removed by this is receded in the height direction as it rises from the lower core layer side. It is an inclined surface or curved surface.
[0201]
In the process diagrams shown in FIGS. 15 to 21, as described above, the upper core layer 26 recedes in the height direction from the surface facing the recording medium, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 A thin film formed with an inclined surface or curved surface that becomes deeper in the height direction from the core layer side to the upper core layer side, and the tip surface 26c is formed in a curved surface shape that recedes in the height direction toward both sides in the track width direction. Although the manufacturing method of the magnetic head has been described, the manufacturing process of the thin film magnetic head of another embodiment is as follows.
[0202]
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the upper core layer 26 is formed so as to recede in the height direction (Y direction in the drawing) from the surface facing the recording medium, and the front end surface 26c of the upper core layer 26 is the lower part thereof. The tip surface 26c is not formed in a curved shape in the track width direction (X direction in the figure), but is formed in an inclined surface or curved surface that becomes deep in the height direction from the core layer side to the upper core layer side. The surface 26c is formed in a planar shape in the track width direction.
[0203]
In the case of the above configuration, in the step shown in FIG. 19, in order to form a pattern having the same shape as the upper core layer 26 shown in FIG. Irradiation and subsequent development allow the tip surface of the part of the pattern to be removed to be an inclined surface or curved surface that recedes in the height direction as it rises from the lower core layer side. It is formed at a position retracted in the height direction from the formation position of the opposite surface. Then, by plating a magnetic material as the material of the upper core layer 26 in the pattern, the upper core layer 26 having the shape shown in FIG. 5 or 6 can be formed.
[0204]
Next, in the embodiment shown in FIGS. 7 to 10, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is located on the surface facing the recording medium, and the front end surface 26c extends from the lower core layer side to the upper core layer side. The tip surface 26c is formed in a curved surface shape that recedes in the height direction toward the both sides in the track width direction.
[0205]
In the case of the above configuration, in the process shown in FIG. 19, in order to form a pattern having the same shape as the upper core layer 26 shown in FIG. 9 or FIG. , And after that, the tip surface of the portion of the pattern to be removed is an inclined surface or curved surface that recedes in the height direction as it rises from the lower core layer side. At this time, the tip surface is a recording medium And the same position as the formation position of the facing surface. Then, by plating a magnetic material as the material of the upper core layer 26 in the pattern, the upper core layer 26 having the shape shown in FIG. 9 or 10 can be formed.
[0206]
Next, in the embodiment shown in FIGS. 11 to 14, the front end surface 26c of the upper core layer 26 is located on the surface facing the recording medium, and the front end surface 26c increases in height toward the both sides in the track width direction. The tip end surface 26c is not formed with an inclined surface or a curved surface deepening in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side, and is formed with a recording medium. It is formed along the opposing surface.
[0207]
In the case of the above configuration, a pattern having the same shape as that of the upper core layer 26 shown in FIG. 13 or 14 is formed on the resist layer 41 by exposure and development in the step shown in FIG.
[0208]
During the exposure and development, the pattern portion may be irradiated with light, or the portion other than the pattern may be irradiated with light. In the case of the above configuration, the tip end surface 26c is not formed with an inclined surface or a curved surface that deepens in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side. The portion of the pattern 26 may be used, or any portion other than the pattern may be used.
[0209]
After the pattern of the upper core layer 26 is formed by exposure and development, the upper core layer 26 having the shape shown in FIG. 13 or 14 is formed by plating a magnetic material as the material of the upper core layer 26 in the pattern. Can do.
[0210]
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the track composed of the three-layer film of the lower magnetic pole layer 21, the gap layer 22, and the upper magnetic pole layer 35, or the two-layer film of the gap layer 22 and the upper magnetic pole layer 35. The recording core 24 that regulates the width Tw can be formed by continuous plating, and therefore, it is necessary to perform a trimming process having an ion irradiation angle from a direction close to the vertical direction with respect to the film surface of the lower core layer 20 as in the past And a thin film magnetic head with high reproducibility can be manufactured.
[0211]
Further, according to the method of manufacturing a thin film magnetic head in the present invention, the resist layer used when patterning the upper core layer 26 is irradiated with light on the resist layer other than the pattern of the upper core layer 26 and then developed. By doing so, the front end surface of the pattern can be an inclined surface or a curved surface that recedes in the height direction as it rises from the lower core layer side, so that the lower core layer is formed on the front end surface 26c of the upper core layer 26. It is possible to form an inclined surface or a curved surface that deepens in the height direction from the side to the upper core layer side.
[0212]
In the present invention, as shown in FIGS. 15 to 18, the recording core 24 is first formed on the lower core layer 20, and then the periphery of the recording core 24 is filled with the insulating layer 30. It is not limited.
[0213]
For example, the insulating layer 30 may be first formed on the lower core layer 20, a groove may be formed in the insulating layer 30, and then the recording core 24 may be formed in the groove.
[0214]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention described in detail, the tip surface of the upper core layer is formed at a position retreated from the height direction, and the inclined surface deepens in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side or By forming it with a curved surface, the occurrence of side fringing can be suppressed, and at the same time, the magnetic flux from the upper core layer can be efficiently flowed to the upper magnetic pole layer, and this thin film can be used for higher recording densities in the future. A magnetic head can be manufactured.
[0215]
In addition, it is the most preferable form that the front end surface of the upper core layer is formed in a curved shape that recedes in the height direction as it goes to both sides in the track width direction, thereby further suppressing the occurrence of side fringing. .
[0216]
In addition, according to the manufacturing method of the present invention, a thin film magnetic head suitable for suppressing the occurrence of side fringing can be manufactured without requiring a trimming step having an ion irradiation angle in a direction close to the vertical direction with respect to the lower core layer. Therefore, a thin film magnetic head can be manufactured with good reproducibility.
[0217]
Further, when the resist layer necessary for forming the upper core layer is exposed and developed, the resist layer other than the pattern portion of the upper core layer is irradiated with light so that the pattern of the upper core layer to be patterned is formed. An inclined surface or a curved surface that deepens in the height direction from the lower core layer side to the upper core layer side can be easily formed on the front end surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial front view showing the structure of a thin film magnetic head according to an embodiment of the present invention;
2 is a partial cross-sectional view of a thin film magnetic head cut along line 2-2 shown in FIG.
3 is a partial plan view of the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is a partial plan view showing another shape of the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
5 is a partial plan view showing another shape of the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
6 is a partial plan view showing another shape of the thin film magnetic head shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 7 is a partial front view showing the structure of a thin film magnetic head according to another embodiment of the present invention;
8 is a partial cross-sectional view of the thin film magnetic head taken along line 8-8 shown in FIG.
9 is a partial plan view of the thin film magnetic head shown in FIGS. 7 and 8. FIG.
10 is a partial plan view showing another shape of the thin film magnetic head shown in FIGS. 7 and 8. FIG.
FIG. 11 is a partial front view showing the structure of a thin film magnetic head according to another embodiment of the present invention;
12 is a partial cross-sectional view of the thin film magnetic head taken along line 12-12 shown in FIG.
13 is a partial plan view of the thin film magnetic head shown in FIGS. 11 and 12. FIG.
14 is a partial plan view of the thin film magnetic head shown in FIGS. 11 and 12. FIG.
FIGS. 15A and 15B are a partial plan view and a partial cross-sectional view showing a method of manufacturing a thin film magnetic head according to the invention. FIGS.
FIG. 16 is a partial front view and a partial cross-sectional view showing a process performed next to the process in FIG. 15;
FIG. 17 is a partial front view and a partial cross-sectional view showing a process performed next to the process in FIG. 16;
FIG. 18 is a partial front view and a partial cross-sectional view showing a process performed after the process in FIG. 17;
FIG. 19 is a partial plan view showing a process performed after the process in FIG. 18;
FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing a process performed after the process in FIG. 19;
FIG. 21 is a partial cross-sectional view showing a process performed after the process in FIG. 20;
22 is a partial cross-sectional view showing another embodiment performed after the step of FIG. 19;
FIG. 23 is a partial cross-sectional view showing a process performed after the process in FIG. 22;
FIG. 24 is a partial front view showing the structure of a conventional thin film magnetic head;
25 is a partial cross-sectional view of the thin film magnetic head shown in FIG. 24;
FIG. 26 is a partial front view showing a conventional method for manufacturing a thin film magnetic head;
FIG. 27 is a partial front view performed next to the step in FIG. 26;
FIG. 28 is a partial front view performed after the step of FIG. 27;
29 is a partial front view performed next to the step in FIG. 28;
FIG. 30 is a partial front view performed after the step in FIG. 29;
FIG. 31 is a partial plan view performed after the step of FIG. 30;
32 is a partial cross-sectional view performed after the step in FIG. 31;
[Explanation of symbols]
20 Lower core layer
21 Bottom pole layer
22 Gap layer
24 recording cores
26 Upper core layer
26a Tip
26b Base end
26c Tip surface
26d back
26e termination
27 Gd determined insulating layer
34 Protective layer

Claims (11)

下部コア層と、
前記下部コア層上に下部磁極層、ギャップ層、及び上部磁極層の順に積層され、あるいはギャップ層及び上部磁極層の順に積層されて、記録媒体との対向面に露出する記録コアと、
前記記録コアの前記上部磁極層の上に磁気的に接合される上部コア層と、
前記下部コア層、記録コア及び上部コア層に記録用の磁界を誘導するコイルとを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記記録コアは、記録媒体との対向面からハイト方向へ向けてトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域と、前記先端領域のハイト側終端を起点としてハイト方向へトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域とを有し、
前記上部コア層の記録媒体との対向側に向く先端面は、記録媒体との対向面からハイト方向へ後退した位置にあり、且つ前記先端面の全体は、下部コア層側から上部コア層側に向けてハイト方向へ徐々に深くなる傾斜面あるいは曲面であるとともに、トラック幅方向の両側に向うにしたがってハイト方向に徐々に深くなる曲面形状で形成され、
前記記録媒体との対向面から前記上部コア層の先端面までの最短の後退距離L3は、前記記録コアの前記対向面からハイト方向への最長長さ寸法以下であるとともに、前記記録コアの前記先端領域の長さ寸法よりも短く形成され、
前記上部磁極層上に接合されている端部での前記上部コア層のトラック幅方向の幅寸法は、前記上部磁極層のトラック幅方向の幅寸法よりも大きく、前記上部コア層は、前記記録コアの前記後端領域の全面に接合されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
A lower core layer,
A lower magnetic pole layer, a gap layer, and an upper magnetic pole layer are sequentially laminated on the lower core layer, or a gap core and an upper magnetic pole layer are laminated in this order, and a recording core exposed on a surface facing the recording medium;
An upper core layer magnetically bonded onto the upper pole layer of the recording core;
In the thin film magnetic head having the lower core layer, the recording core, and a coil for inducing a magnetic field for recording in the upper core layer,
The recording core has a front end region having a constant width in the track width direction from the surface facing the recording medium in the height direction, and a width in the track width direction in the height direction starting from a height side end of the front end region. A rear end region that gradually widens,
The tip surface of the upper core layer facing the recording medium is in a position retracted in the height direction from the surface facing the recording medium, and the entire tip surface is from the lower core layer side to the upper core layer side. formed by gradually deeper becomes curved in the height direction in accordance toward progressively deeper becomes inclined or curved der Rutotomoni the height direction, on both sides of the track width direction toward the,
The shortest receding distance L3 from the surface facing the recording medium to the tip surface of the upper core layer is not more than the longest length dimension in the height direction from the facing surface of the recording core, and the recording core Formed shorter than the length dimension of the tip region,
The width dimension in the track width direction of the upper core layer at the end joined on the upper pole layer is larger than the width dimension in the track width direction of the upper pole layer, and the upper core layer A thin film magnetic head, wherein the thin film magnetic head is bonded to the entire surface of the rear end region of the core.
前記後退距離L3は、0μm<L3≦0.8μmである請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。The recession distance L3 is, 0 .mu.m <L3 ≦ 0.8 [mu] m in a claim 1 Symbol placement thin film magnetic head. 前記上部コア層には、前記先端面よりもハイト側に位置するする背面が形成されており、前記背面は、下部コア層側から上部コア層側に向けて、ハイト方向へ徐々に深くなる曲面あるいは傾斜面であり、
前記背面に形成されている前記傾斜面のハイト方向に対する傾き角度、あるいは前記曲面の下部コア層側の終端と上部コア層側の終端との中点における接線のハイト方向に対する傾き角度をθ1、
前記上部コア層の前記先端面に形成されている前記傾斜面のハイト方向に対する傾き角度、あるいは前記曲面の下部コア層側の終端と上部コア層側の終端との中点における接線のハイト方向に対する傾き角度をθ2としたときに、
前記θ2が前記θ1よりも大きい請求項1または2に記載の薄膜磁気ヘッド。
The upper core layer is formed with a back surface positioned on the height side of the front end surface, and the back surface is a curved surface that gradually becomes deeper in the height direction from the lower core layer side toward the upper core layer side. Or an inclined surface,
The inclination angle with respect to the height direction of the inclined surface formed on the back surface, or the inclination angle with respect to the height direction of the tangent line at the midpoint between the lower core layer end and the upper core layer end of the curved surface is θ1,
The inclination angle of the inclined surface formed on the tip surface of the upper core layer with respect to the height direction, or the height direction of the tangent line at the midpoint between the lower core layer end and the upper core layer end of the curved surface When the tilt angle is θ2,
The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the θ2 is larger than the θ1.
前記傾き角度θ2は、60°≦θ2<90である請求項3記載の薄膜磁気ヘッド。  4. The thin film magnetic head according to claim 3, wherein the tilt angle [theta] 2 is 60 [deg.] ≤ [theta] 2 <90. 前記曲面形状のトラック幅方向での終端部に接する接線を仮想線としたときに、前記トラック幅方向に対する前記仮想線の傾きが、30°以上60°以下である請求項1ないし4のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。5. The inclination of the virtual line with respect to the track width direction is not less than 30 ° and not more than 60 °, when a tangent line that contacts the terminal portion of the curved surface shape in the track width direction is a virtual line . the thin-film magnetic head according to. 前記上部コア層は、前記先端面の曲面形状の終端部からハイト方向へ延び且つトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域と、前記先端領域のハイト側終端を起点としてハイト方向へ向けてトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域とを有する請求項1ないしのいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。The upper core layer extends in the height direction from the curved end portion of the tip surface and has a constant width dimension in the track width direction, and tracks in the height direction starting from the height side end of the tip region. the thin-film magnetic head according to any one of claims 1 to 5 and a rear end region in which the width dimension of the width direction is widened gradually. 前記ギャップ層は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されている請求項1ないしのいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。The gap layer, a thin film magnetic head according to any one of claims 1 to 6 is formed by plating capable of forming a non-magnetic metal material. 前記非磁性金属材料は、NiP、NiPd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Crのうち1種または2種以上から選択されたものである請求項記載の薄膜磁気ヘッド。8. The thin film magnetic head according to claim 7, wherein the nonmagnetic metal material is selected from one or more of NiP, NiPd, NiW, NiMo, Au, Pt, Rh, Pd, Ru, and Cr. (a)下部コア層上の上に、下部磁極層、ギャップ層及び上部磁極層の順に積層され且つ記録媒体との対向面で前記下部磁極層と上部磁極層のトラック幅方向の寸法を決め、またはギャップ層及び上部磁極層が順に積層され且つ記録媒体との対向面で前記上部磁極層のトラック幅方向の幅寸法を決めるとともに、記録媒体との対向面からハイト方向へ向けてトラック幅方向の幅寸法が一定の先端領域と、前記先端領域のハイト側終端を起点としてハイト方向へトラック幅方向の幅寸法が徐々に広がる後端領域とを有する記録コアを形成する工程と、
(b)前記(a)の工程の前にまたは前記(a)の工程の後に、前記記録コアの周囲に絶縁層を形成し、前記記録コアと前記絶縁層の上面を同一平面にする工程と、
(c)前記記録コアと前記絶縁層の上にレジスト層を形成する工程と、
(d)前記レジスト層に、上部コア層を形成するための抜きパターンを形成し、このとき、前記レジスト層の前記パターン以外の領域を露光し、その後に現像することで、前記パターンの前記上部コア層の先端面となる面の全体を、下部コア層側から上昇するにしたがってハイト方向へ後退する傾斜面または曲面とするとともに、前記トラック幅方向の両側に向うにしたがってハイト方向に徐々に後退する曲面形状とし、このとき前記先端面となる面を記録媒体との対向面の形成位置からハイト方向へ後退した位置に形成するとともに、前記記録媒体との対向面から前記上部コア層の先端面となる面までの最短の後退距離L3を、前記記録コアの前記対向面からハイト方向への最長長さ寸法以下に、且つ前記記録コアの前記先端領域の長さ寸法よりも短く形成し、さらに前記上部磁極層上に接合される端部での前記上部コア層のトラック幅方向の幅寸法が、前記上部磁極層のトラック幅方向の幅寸法よりも大きく、前記上部コア層が、前記記録コアの前記後端領域の全面に接合されているように、前記パターンの幅寸法を規定する工程と、
(e)前記パターン内に、磁性材料をメッキ形成し、前記パターンにしたがって、先端面が記録媒体との対向面からハイト方向に後退した位置にあり、且つ前記先端面の全体が下部コア層側から離れるにしたがってハイト方向へ徐々に深くなる傾斜面または曲面となるとともに、前記トラック幅方向の両側に向うにしたがってハイト方向に徐々に後退する曲面形状となる上部コア層を形成する工程と、
を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
(A) On the lower core layer, the lower magnetic pole layer, the gap layer, and the upper magnetic pole layer are laminated in this order, and the dimensions of the lower magnetic pole layer and the upper magnetic pole layer in the track width direction are determined on the surface facing the recording medium; Alternatively, the gap layer and the upper magnetic pole layer are sequentially laminated, and the width dimension in the track width direction of the upper magnetic pole layer is determined on the surface facing the recording medium, and the track width direction in the height direction from the surface facing the recording medium is determined. Forming a recording core having a leading end region having a constant width dimension and a trailing end region in which the width dimension in the track width direction gradually increases in the height direction starting from the height-side end of the leading end region;
(B) forming an insulating layer around the recording core before the step (a) or after the step (a), and making the upper surface of the recording core and the insulating layer flush with each other; ,
(C) forming a resist layer on the recording core and the insulating layer;
(D) forming a blanking pattern for forming an upper core layer in the resist layer, and exposing the region other than the pattern of the resist layer, and developing the resist layer thereafter; The entire surface that becomes the tip surface of the core layer is an inclined surface or curved surface that recedes in the height direction as it rises from the lower core layer side, and gradually recedes in the height direction as it goes to both sides in the track width direction. And forming a surface that becomes the tip surface at a position retracted in the height direction from the formation position of the surface facing the recording medium, and the tip surface of the upper core layer from the surface facing the recording medium. The minimum receding distance L3 to the surface to be equal to or less than the longest length dimension in the height direction from the facing surface of the recording core, and the length dimension of the tip region of the recording core And the width dimension in the track width direction of the upper core layer at the end joined to the upper magnetic pole layer is larger than the width dimension in the track width direction of the upper magnetic pole layer. Defining a width dimension of the pattern such that a core layer is bonded to the entire surface of the rear end region of the recording core;
(E) A magnetic material is plated in the pattern, and according to the pattern, the front end surface is in a position retracted in the height direction from the surface facing the recording medium, and the entire front end surface is on the lower core layer side. A step of forming an upper core layer having an inclined surface or a curved surface that gradually becomes deeper in the height direction as it is away from and a curved surface shape that gradually recedes in the height direction toward both sides in the track width direction ;
A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising:
前記ギャップ層を、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成する請求項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。10. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 9 , wherein the gap layer is formed of a nonmagnetic metal material that can be plated. 前記非磁性金属材料を、NiP、NiPd、NiW、NiMo、Au、Pt、Rh、Pd、Ru、Crのうち1種または2種以上から選択する請求項10記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。11. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 10, wherein the nonmagnetic metal material is selected from one or more of NiP, NiPd, NiW, NiMo, Au, Pt, Rh, Pd, Ru, and Cr.
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